[發(fā)明專利]PID控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310495145.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103770834A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大前秀人;酒卷正彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社捷太格特
• 主分類號(hào): B62D5/065
• 分類號(hào): B62D5/065;B62D6/00;B62D101/00;B62D113/00;B62D119/00;B62D123/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;蘇琳琳

1.一種PID控制系統(tǒng)，其包括:

用于對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的控制單元;

設(shè)定目標(biāo)值的目標(biāo)值設(shè)定器;

用于檢測(cè)所述控制對(duì)象的控制量的控制量檢測(cè)器;

以由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量等于由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值的方式，對(duì)所述控制單元進(jìn)行PID控制的PID控制器;

設(shè)定比例系數(shù)的比例系數(shù)設(shè)定器;

用于設(shè)定微分系數(shù)的微分系數(shù)設(shè)定器;

將由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值乘以由所述比例系數(shù)設(shè)定器設(shè)定的比例系數(shù)的比例系數(shù)乘法器;

將由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值乘以由所述微分系數(shù)設(shè)定器設(shè)定的微分系數(shù)的微分系數(shù)乘法器;

運(yùn)算所述比例系數(shù)乘法器的輸出值與由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量之間的偏差的第一偏差運(yùn)算器;

運(yùn)算由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值與由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量之間的偏差的第二偏差運(yùn)算器;以及

運(yùn)算所述微分系數(shù)乘法器的輸出值與由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量之間的偏差的第三偏差運(yùn)算器，其中，

所述PID控制器包括：

基于由所述第一偏差運(yùn)算器運(yùn)算的偏差來(lái)運(yùn)算比例操作量的比例單元；

基于由所述第二偏差運(yùn)算器運(yùn)算的偏差來(lái)運(yùn)算積分操作量的積分單元；以及

基于由所述第三偏差運(yùn)算器運(yùn)算的偏差來(lái)運(yùn)算微分操作量的微分單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PID控制系統(tǒng)，其中，

所述比例系數(shù)設(shè)定器構(gòu)成為在0以上1以下的范圍內(nèi)設(shè)定所述比例系數(shù)，所述微分系數(shù)設(shè)定器構(gòu)成為在0以上1以下的范圍內(nèi)設(shè)定所述微分系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PID控制系統(tǒng)，其中

所述PID控制器還包括：將由所述比例單元運(yùn)算的比例操作量、由所述積分單元運(yùn)算的積分操作量和由所述微分單元運(yùn)算的微分操作量相加的加法器。

4.一種PID控制系統(tǒng)，其包括:

用于對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的控制單元;

設(shè)定目標(biāo)值的目標(biāo)值設(shè)定器;

用于檢測(cè)所述控制對(duì)象的控制量的控制量檢測(cè)器;

以由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量等于由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值的方式，對(duì)所述控制單元進(jìn)行PID控制的PID控制器;

對(duì)由所述目標(biāo)值設(shè)定器設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行低通濾波處理的濾波器;以及

運(yùn)算由所述濾波器進(jìn)行的低通濾波處理后的目標(biāo)值與由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量之間的偏差的偏差運(yùn)算器，其中，

所述PID控制器包括：基于由所述偏差運(yùn)算器運(yùn)算的偏差來(lái)運(yùn)算比例操作量的比例單元；以及基于由所述偏差運(yùn)算器運(yùn)算的偏差來(lái)運(yùn)算積分操作量的積分單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PID控制系統(tǒng)，其中，

所述PID控制器還包括基于由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量的時(shí)間變化量，來(lái)運(yùn)算微分操作量的微分單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PID控制系統(tǒng)，其中，

所述PID控制器還包括：將由所述比例單元運(yùn)算的比例操作量、由所述積分單元運(yùn)算的積分操作量和由所述微分單元運(yùn)算的微分操作量相加的加法器。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PID控制系統(tǒng)，其中，

所述微分單元包括運(yùn)算由所述控制量檢測(cè)器檢測(cè)出的控制量的時(shí)間變化量的變化量運(yùn)算器；

所述PID控制器包括：將由所述比例單元運(yùn)算的比例操作量和由所述積分單元運(yùn)算的積分操作量相加的第一加法器；基于規(guī)定的限制值限制所述第一加法器的輸出值的限制器；以及運(yùn)算由所述限制器進(jìn)行的限制處理后的所述第一加法器的輸出值與由所述變化量運(yùn)算器運(yùn)算的所述控制量的時(shí)間變化量之間的偏差的機(jī)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4～7中任一項(xiàng)所述的PID控制系統(tǒng)，其中，

若將所述PID控制器所使用的比例增益設(shè)為Kp，將所述PID控制器所使用的積分增益設(shè)為Ki，將拉普拉斯算子設(shè)為s，則所述濾波器具有以H（s）＝Ki／（Kps＋Ki）表示的傳遞函數(shù)H（s）。