[發明專利]串級增益自調度PID控制器

有效

• 申請號: 201210071610.1
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102540878A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李曉楓;陳世和
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

1.一種串級增益自調度PID控制器，其特征在于，包括：PID增益自調度內控制回路、PID增益自調度外控制回路，以及分別連接所述PID增益自調度內控制回路和所述PID增益自調度外控制回路的檢測整定回路；

所述PID增益自調度內控制回路包括內回路PID增益自調度控制器和內回路控制模式切換開關，所述內回路控制模式切換開關的輸入端連接所述內回路PID增益自調度控制器的輸出端，其控制端連接所述檢測整定回路的輸出端；

所述PID增益自調度外控制回路包括外回路PID增益自調度控制器和外回路控制模式切換開關，所述外回路控制模式切換開關的輸入端連接所述外回路PID增益自調度控制器的輸出端，其控制端連接所述檢測整定回路的輸出端；

所述檢測整定回路接收內回路和外回路的綜合測量信號，并將其分別與內、外回路的設定值比較，根據比較結果輸出模式切換控制信號至所述內回路控制模式切換開關和所述外回路控制模式切換開關。

2.如權利要求1所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述PID增益自調度內控制回路還包括：內回路比例參數增益自調度計算模塊、內回路積分參數增益自調度計算模塊和內回路微分參數增益自調度計算模塊；

所述內回路PID增益自調度控制器的外置比例參數輸入端連接所述內回路比例參數增益自調度計算模塊；其外置積分參數輸入端連接所述內回路積分參數增益自調度計算模塊；其外置微分參數輸入端連接所述內回路微分參數增益自調度計算模塊。

3.如權利要求1所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述PID增益自調度外控制回路還包括：外回路比例參數增益自調度計算模塊、外回路積分參數增益自調度計算模塊和外回路微分參數增益自調度計算模塊；

所述外回路PID增益自調度控制器的外置比例參數輸入端連接所述外回路比例參數增益自調度計算模塊；其外置積分參數輸入端連接所述外回路積分參數增益自調度計算模塊；其外置微分參數輸入端連接所述外回路微分參數增益自調度計算模塊。

4.如權利要求1至3任一項所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述檢測整定回路包括：測量信號選擇切換開關、設定信號選擇切換開關和兩位控制器；

所述測量信號選擇切換開關的兩個輸入端分別輸入所述內回路的綜合測量信號和所述外回路的綜合測量信號；

所述設定信號選擇切換開關的兩個輸入端分別輸入所述內回路的設定值信號和所述外回路的設定值信號；

所述兩位控制器的兩個輸入端分別連接所述測量信號選擇切換開關和所述設定信號選擇切換開關的輸出端；所述兩位控制器的輸出端連接至所述內回路控制模式切換開關和所述外回路控制模式切換開關的控制端；

所述兩位控制器分別將所述內回路和外回路的綜合測量信號與對應的設定值比較，根據比較結果輸出所述模式切換控制信號。

5.如權利要求4所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述外回路控制模式切換開關的輸出端連接所述設定信號選擇切換開關的一個輸入端，輸出外回路的設定值；

所述外回路控制模式切換開關的輸出端還連接至所述內回路PID增益自調度控制器的設定端。

6.如權利要求4所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述兩位控制器包括：偏差報警模塊、RS觸發器和兩位輸出值切換開關；

所述偏差報警模塊的輸入端分別連接所述測量信號選擇切換開關和所述設定信號選擇切換開關的輸出端，其兩個輸出端連接至所述RS觸發器的輸入端；

所述RS觸發器的輸出端連接至所述兩位輸出值切換開關的控制端；

所述兩位輸出值切換開關的兩個輸入端分別輸入高電位信號和低電位信號；

所述偏差報警模塊將所述內回路、外回路的綜合測量信號與設定值比較，在比較獲得的偏差值達到報警值時，對所述RS觸發器發出報警信號；所述RS觸發器根據所述報警信號對所述兩位輸出值切換開關輸出開關控制信號；所述兩位輸出值切換開關在所述開關控制信號的控制下，選擇輸出所述高電位信號和低電位信號作為所述模式切換控制信號。

7.如權利要求1至3任一項所述的串級增益自調度PID控制器，其特征在于，所述PID增益自調度外控制回路還包括：各個上述參數增益自調度計算模塊的輸入端連接內、外回路的運行工況信號，依據當前運行的工況偏離各典型工況的程度，采用智能推理規則，從輸入的多組P、I、D參數中推算出當前工況下滿足控制穩定性要求P、I、D控制參數，推算出對應當前工況的P、I、D控制參數分別送到所述內、外回路PID增益自調度控制器的控制參數外給定端。