[發明專利]一種可控臨界速度的無超調PID控制方法

有效

• 申請號: 201711292019.8
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107991862B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 嚴人杰
• 申請（專利權）人: 無錫隆盛科技股份有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 任益;邢黎華

本發明公開了一種可控臨界速度的無超調PID控制方法，具體包括以下步驟：判定當前工況是否符合預設工況，如符合預設工況，采用修正方法修改PID計算的內部目標值，若不符合預設工況，PID計算的內部目標值等于系統輸入的目標值；根據PID計算的內部目標值進行PID計算和控制。本發明通過修改合適工況的內部目標值的方法，能夠在傳統PID控制的基礎上，實現快速無超調到達目標點、并且抵達目標點的速度可控的功能，可同時滿足響應速度快、穩定狀態抗干擾強、不能有超調、規定速度到達控制目標的要求，滿足了產品的特殊控制需求，為產品的運行提供了可靠保證。

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，特別是一種基于PID的控制方法。

背景技術

自動控制技術，是20世紀發展最快、影響最大的技術之一，也是21世紀最重要的高技術之一。就定義而言，自動控制技術是控制論的技術實現應用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統，來完成某種控制任務，保證某個過程按照預想進行，或者實現某個預設的目標。從控制的方式看，自動控制系統有閉環和開環兩種，當今的閉環自動控制技術都是基于反饋的概念以減少不確定性；反饋理論的要素包括三個部分：測量、比較和執行。測量關鍵的是被控變量的實際值，與期望值相比較，用這個偏差來糾正系統的響應，執行調節控制。在工程實際中，應用最為廣泛的調節控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。

然而，傳統的PID控制方法存在超調、規定速度達不到控制目標等情況，對于對控制方法有著特殊要求的產品來說，傳統的PID控制方法便無法滿足控制需要。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種基于PID的控制方法，能夠同時滿足響應速度快、穩定狀態抗干擾強、不能有超調、規定速度到達控制目標的控制要求，為產品的運行提供可靠保證。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種可控臨界速度的無超調PID控制方法，具體包括以下步驟：

A.判定當前工況是否符合預設工況，如符合預設工況，進行步驟B，若不符合預設工況，PID計算的內部目標值等于系統輸入的目標值，并運行步驟C；

B.采用修正方法修改PID計算的內部目標值；

C.根據PID計算的內部目標值進行PID計算和控制。

上述一種可控臨界速度的無超調PID控制方法，步驟B所述的修正方法根據下式并對應不同工況進行PID計算內部目標值的調節：

u(k)=s*u(k-1)+(1-s)*t

式中：u為輸出，用來當作本次PID計算的內部目標值；s為預設參數，修改s的值可以改變到達目標位置的速度，s取值范圍0-1；t為系統輸入的目標值。

由于采用了以上技術方案，本發明所取得技術進步如下。

本發明通過修改合適工況的內部目標值的方法，能夠在傳統PID控制的基礎上，實現快速無超調到達目標點、并且抵達目標點的速度可控的功能，可同時滿足響應速度快、穩定狀態抗干擾強、不能有超調、規定速度到達控制目標的要求，滿足了產品的特殊控制需求，為產品的運行提供了可靠保證。

附圖說明

圖1為本發明中s取不同值時u(k)的輸出值示意圖；

圖2為傳統PID控制狀態下的目標值與實際值關系示意圖；

圖3為應用本發明時的目標值與實際值關系示意圖。

具體實施方式

一種可控臨界速度的無超調PID控制方法，通過在合適工況的PID控制計算前使用修正方法修改PID計算的內部目標值，從而使實際控制符合理想狀態。該方法具體包括以下步驟：