[發(fā)明專(zhuān)利]一種比例積分微分控制方法、控制系統(tǒng)以及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611141874.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106773647B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅蓮英;許曉龍;伍致榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英華達(dá)(上海)科技有限公司;英華達(dá)(上海)電子有限公司;英華達(dá)(南昌)科技有限公司;英華達(dá)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B11/42
• 分類(lèi)號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 上海隆天律師事務(wù)所 31282
• 代理人: 臧云霄;周駿

本發(fā)明揭示一種比例積分微分控制方法、控制系統(tǒng)以及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)。所述比例積分微分控制方法包括如下步驟：獲取第一控制要素的取值范圍；在所述第一控制要素的取值范圍內(nèi)選取多個(gè)采樣值；獲取所述選取的多個(gè)采樣值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)比例積分微分參數(shù)值；利用所述多個(gè)采樣值及其對(duì)應(yīng)的各個(gè)所述比例積分微分參數(shù)值通過(guò)三次樣條插值法生成所述第一控制要素與所述比例積分微分參數(shù)值之間的關(guān)系曲線；測(cè)量第一控制要素當(dāng)前值，將所述第一控制要素當(dāng)前值代入所述關(guān)系曲線中，得出所述第一控制要素當(dāng)前值所對(duì)應(yīng)的比例積分微分參數(shù)值；根據(jù)得到的所述比例積分微分參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整后，對(duì)所述控制目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制。該比例積分微分控制方法可以使控制更為便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種比例積分微分控制方法、比例積分微分控制系統(tǒng)以及具有該比例積分微分控制系統(tǒng)的無(wú)人搬運(yùn)車(chē)。

背景技術(shù)

PID(比例積分微分)控制技術(shù)已逐漸應(yīng)用于各種車(chē)輛、機(jī)器人等領(lǐng)域，作為這些裝置、設(shè)備的控制方法。PID控制技術(shù)中主要包括比例(Kp)、積分(Ki)、微分(Kd)三個(gè)參數(shù)的控制。其中，比例參數(shù)的控制是PID控制的基礎(chǔ)、積分參數(shù)的控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但可能增加超調(diào)；微分參數(shù)的控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢(shì)。

在實(shí)際的應(yīng)用中，PID參數(shù)值通常都是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的，針對(duì)不同的環(huán)境和不同的設(shè)備條件進(jìn)行多次校準(zhǔn)，并且每次控制要素的變化時(shí)，都需要對(duì)PID參數(shù)值進(jìn)行重新調(diào)整，才可以使控制目標(biāo)達(dá)到所需的PID控制效果。例如，在無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的PID控制過(guò)程中，無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的載重會(huì)隨著工廠的需要在設(shè)計(jì)的負(fù)載范圍內(nèi)進(jìn)行變化，而當(dāng)車(chē)輛所載的負(fù)重發(fā)生時(shí)，原先的PID參數(shù)值通常需要進(jìn)行重新校準(zhǔn)。因此，在應(yīng)用PID控制的過(guò)程中較為繁瑣、

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種比例積分微分控制方法、比例積分微分控制系統(tǒng)以及無(wú)人搬運(yùn)車(chē)。該比例積分微分控制方法可以在控制要素變化時(shí)，快速地獲取變化后的控制要素所對(duì)應(yīng)的比例積分微分參數(shù)值，使比例積分微分控制更為便捷。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種比例積分微分控制方法，所述比例積分微分控制方法包括如下步驟：獲取第一控制要素的取值范圍；在所述第一控制要素的取值范圍內(nèi)選取多個(gè)采樣值；獲取所述選取的多個(gè)采樣值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)比例積分微分參數(shù)值；利用所述多個(gè)采樣值及其對(duì)應(yīng)的各個(gè)所述比例積分微分參數(shù)值通過(guò)三次樣條插值法生成所述第一控制要素與所述比例積分微分參數(shù)值之間的關(guān)系曲線；測(cè)量第一控制要素當(dāng)前值，將所述第一控制要素當(dāng)前值代入所述關(guān)系曲線中，得出所述第一控制要素當(dāng)前值所對(duì)應(yīng)的比例積分微分參數(shù)值；根據(jù)得到的所述比例積分微分參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整后，對(duì)所述控制目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制。

優(yōu)選地，所述比例積分微分參數(shù)包括比例參數(shù)、積分參數(shù)以及微分參數(shù)，在獲取所述第一控制要素與所述比例積分微分參數(shù)值之間的關(guān)系曲線的步驟中，假定所述積分參數(shù)為一定值、所述微分參數(shù)為0，獲取所述比例參數(shù)與所述第一控制要素之間的關(guān)系曲線。

優(yōu)選地，在所述選取多個(gè)采樣值的步驟中，選取的每?jī)蓚€(gè)所述采樣值之間的差值為所述第一控制要素的取值范圍的1/20。

優(yōu)選地，所述采樣值所對(duì)應(yīng)的各個(gè)比例積分微分參數(shù)值根據(jù)理論計(jì)算整定法計(jì)算取得或者根據(jù)工程整定法校準(zhǔn)獲得。

優(yōu)選地，所述比例積分微分控制方法還包括第二控制要素，在所述獲取采樣值對(duì)應(yīng)的比例積分微分參數(shù)值以及獲取所述第一控制要素與其比例積分微分參數(shù)值之間的關(guān)系曲線的步驟中，假定所述第二控制要素不變。

優(yōu)選地，當(dāng)所述第二控制要素變化時(shí)，所述根據(jù)得到的當(dāng)前比例積分微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的步驟中還包括如下步驟：測(cè)量第二控制要素當(dāng)前值；根據(jù)所述第二控制要素當(dāng)前值對(duì)所述比例積分微分參數(shù)值按照比例關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。

優(yōu)選地，所述比例積分微分控制方法用于無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的比例積分微分控制中，所述第一控制要素為所述無(wú)人搬運(yùn)車(chē)的負(fù)重。