[發(fā)明專利]一種PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310609955.2
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103616845A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市億維自動(dòng)化技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05;G05B11/42
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

1.一種PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊，通過(guò)擴(kuò)展總線連接總控制器連接；其特征在于，所述PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊包括：溫度信號(hào)采集單元和PID控制及其參數(shù)自整定單元；

其中，所述溫度信號(hào)采集單元用于采集被控對(duì)象的溫度數(shù)據(jù)，并將所述溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至PID控制及其參數(shù)自整定單元；

所述PID控制及其參數(shù)自整定單元用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)自整定，并通過(guò)擴(kuò)展總線輸出整定結(jié)果到總控制器，便于通過(guò)總控制器對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)行查看和/或修改。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述溫度信號(hào)采集單元進(jìn)一步包括：依次連接的多路復(fù)用電路、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器；

所述多路復(fù)用電路選擇被控對(duì)象的溫度傳感器信號(hào)，并將所述溫度傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路后到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理器處理后得到相應(yīng)的傳感器溫度數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述PID控制及其參數(shù)自整定單元進(jìn)一步包括：

自整定子單元，用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)自整定，并將整定過(guò)程輸出值寫入下述的輸出寄存器子單元，同時(shí)在整定完成后將整定結(jié)果寫入下述的結(jié)果寄存器子單元；

輸出寄存器子單元，用于存儲(chǔ)整定過(guò)程輸出值；

結(jié)果寄存器子單元，用于存儲(chǔ)整定結(jié)果。

4.一種權(quán)利要求1所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、溫度信號(hào)采集單元采集被控對(duì)象的溫度數(shù)據(jù)，并將所述溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至PID控制及其參數(shù)自整定單元；

S2、PID控制及其參數(shù)自整定單元根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)自整定，并通過(guò)擴(kuò)展總線輸出整定結(jié)果到總控制器，便于通過(guò)總控制器對(duì)PID控制器的參數(shù)進(jìn)行查看和/或修改。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：多路復(fù)用電路選擇被控對(duì)象的溫度傳感器信號(hào)，并將所述溫度傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路后到模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理器處理后得到相應(yīng)的傳感器溫度數(shù)據(jù)，并將所述溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至PID控制及其參數(shù)自整定單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S1之前還包括：?

S0、總控制器根據(jù)用戶指令啟動(dòng)所述PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的自整定功能，當(dāng)自整定被啟動(dòng)后，PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的PID控制功能將被禁用。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S2中所述PID控制及其參數(shù)自整定單元用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)自整定具體包括：

S21、PID控制及其參數(shù)自整定單元用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)通過(guò)自整定算法進(jìn)行參數(shù)自整定；

S22、判斷所述自整定是否完成，若是則將整定結(jié)果寫入結(jié)果寄存器子單元，否則將整定過(guò)程輸出值寫入輸出寄存器子單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S21中的自整定算法為基于繼電反饋的算法。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的PID控制器及其參數(shù)自整定擴(kuò)展模塊的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于繼電反饋的算法中加入一滯后參數(shù)。