[發明專利]一種PID控制方法、裝置、設備及系統

在審

• 申請號: 201810425817.1
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108628159A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 高健;劉亞超;鐘永彬;張金迪;張攬宇;陳新;陳云;賀云波
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種PID控制方法，其特征在于，包括：

對被控對象的輸入信號和輸出信號作差以獲取誤差信號；

判斷所述誤差信號是否大于預設誤差閾值；

若是，則采用帶有積分調節的第一PID控制算法計算第一PID控制量以便作為總控制量；

若否，則采用取消積分調節的第二PID控制算法計算第二PID控制量，采用預設補償算法計算補償控制量，將所述第二PID控制量與所述補償控制量的和作為所述總控制量；

將所述總控制量輸出至所述被控對象，以便對所述被控對象的所述輸出信號進行調節。

2.根據權利要求1所述的PID控制方法，其特征在于，所述預設誤差閾值為e_f＝k₁r(t)；

其中，e_f為所述預設誤差閾值；k₁為預設誤差閾值系數；r(t)為所述輸入信號。

3.根據權利要求2所述的PID控制方法，其特征在于，所述預設誤差閾值系數k₁∈[0,0.2]。

4.根據權利要求1所述的PID控制方法，其特征在于，所述采用預設補償算法計算補償控制量包括：

根據u_b＝k₂u₀計算所述補償控制量；

其中，u_b為所述補償控制量；k₂為預設補償系數；u₀為對應于所述被控對象的預設基礎補償量。

5.根據權利要求4所述的PID控制方法，其特征在于，所述被控對象的傳遞函數為

其中，b₀為分子常數項；b為分母常數項；a為分母一次項系數；

所述預設基礎補償量為u₀＝b/b₀。

6.根據權利要求1至5任一項所述的PID控制方法，其特征在于，所述第一PID控制算法和所述第二PID控制算法均為參數自整定PID控制算法。

7.一種PID控制裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊：用于對被控對象的輸入信號和輸出信號作差以獲取誤差信號；

判斷模塊：用于判斷所述誤差信號是否大于預設誤差閾值；

計算模塊：用于當所述誤差信號大于所述預設誤差閾值時，采用帶有積分控制的第一PID控制算法計算第一PID控制量以便作為總控制量；當所述誤差信號不大于所述預設誤差閾值時，采用取消積分控制的第二PID控制算法計算第二PID控制量，采用預設補償算法計算補償控制量，并將所述第二PID控制量與所述補償控制量的和作為所述總控制量；

輸出模塊：用于將所述總控制量輸出至所述被控對象，以便對所述被控對象的所述輸出信號進行調節。

8.一種PID控制設備，其特征在于，包括：

存儲器：用于存儲計算機程序；

處理器：用于執行所述計算機程序以實現如權利要求1至6任一項所述的PID控制方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時用以實現如權利要求1至6任一項所述的PID控制方法的步驟。

10.一種PID控制系統，其特征在于，包括被控對象以及如權利要求8所述的PID控制設備。