[發明專利]可分級的快速PID整定方法和裝置

無效

• 申請號: 201210059194.3
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN103309232A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 郭強
• 申請（專利權）人: 昆山子力高新科技實業有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

1.一種可分級的快速PID整定方法，其特征是：包括三種分級的PID整定方案，快速整定、標準整定和精確整定，包括如下細節：

(1)在快速整定方案下，整定裝置在過程變量(PV)趨近于設定值(SP)的過程中完成PID參數的計算；

(2)在標準整定方案下，整定裝置以兩個特定的功率使PV值在同一值域內上升兩次，從而得到兩個特定PV上升速率，通過這兩個速率完成PID參數的計算；

(3)在精確整定方案下，整定裝置調整輸出功率，使PV穩定在一個確定的區間，最后通過階躍激勵測試，完成PID參數的計算。

2.根據權利要求1所述的一種可分級的快速PID整定方法，其特征是：該整定方法具有三種分級的PID整定方案，整定裝置根據整定開始階段的設定，運行對應的整定方案來計算出PID控制器的參數。

3.根據權利要求1所述的一種可分級的快速PID整定方法，其特征是：所述的快速整定方案在PV趨近于SP的過程中，計算出被控系統的延時Delay，并根據輸入的經驗PV極限值，計算出PID控制器的參數，完成整定；其中，Delay是指給被控系統施加最大激勵開始，到PV值有變化時為止的這段時間間隔。

4.根據權利要求1所述的一種可分級的快速PID整定方法，其特征是：所述的標準整定方案中，整定裝置分別以U1和U2的功率使PV值上升時兩次穿越PV＝L_factor*SP和PV＝U_factor*SP之間的區域，并計算出兩次穿越的斜率K₂和K₂，根據K₃和K₂的值計算出PID控制器的參數，完成整定；其中，U1-U2＞20％，U2＞＝50％；L_factor和U_factor是PV值穿越的區域系數，滿足(U_factor-L_factor)*SP大于噪聲平均值的4倍。

5.根據權利要求1所述的一種可分級的快速PID整定方法，其特征是：所述的精確整定方案中，整定裝置調整輸出功率，使PV值穩定在L_limit*SP和U_limit*SP之間，并通過階躍激勵測試，計算出PID控制器的參數；其中，L_limit和U_limit表示如果PV穩定在[L_limit*SP，U_limit*SP]之間，則這個穩定點是可接受的，它們滿足關系式0.6＜＝L_limit＜U_limit＜＝1.1，U_limit-L_limit＞0.1。

6.一種快速可分級的快速PID整定裝置，其特征是：包括檢測模塊，整定模塊和輸出模塊三個模塊；檢測模塊采樣被控設備的被控參數，整定模塊實施本發明的整定方法，輸出模塊將整定模塊的輸出變量轉換為被控設備的激勵模塊的輸入參數。

7.根據權利要求6所述的一種可分級的快速PID整定裝置，其特征是：對于不同類型的控制設備，檢測模塊和輸出模塊是可配置。