[發明專利]一種PID控制方法、裝置及設備在審
| 申請號： | 201810812872.6 | 申請日： | 2018-07-23 |
| 公開（公告）號： | CN108803310A | 公開（公告）日： | 2018-11-13 |
| 發明（設計）人： | 高健;劉亞超;王曉亮;張學志;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 |
| 地址： | 510006 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 過渡信號 比例參數 微分參數 跟蹤器 預設 申請 裝置及設備 被控對象 避免系統 階躍信號 時滯特性 時滯系統 實時計算 系統控制 綜合控制 輸出 振蕩 光滑 調和 | ||
1.一種PID控制方法，其特征在于，包括：
將δ(t)輸入至第一跟蹤器以獲取輸出的第一過渡信號；將δ(t)-1輸入至第二跟蹤器以獲取輸出的第二過渡信號；δ(t)為單位階躍信號；
將所述第一過渡信號與預設比例參數初值的乘積確定為PID參數中的比例參數；將所述第二過渡信號與預設微分參數初值的乘積確定為所述PID參數中的微分參數；
根據所述PID參數實時計算PID控制量；以便根據所述PID控制量對被控對象進行控制。
2.根據權利要求1所述的PID控制方法，其特征在于，所述第一跟蹤器的表達式為：
其中，fhan為最速控制綜合函數；v1(k)為δ(t)的跟蹤信號；v2(k)為δ(t)的微分信號；T1為所述第一跟蹤器的積分步長；r1為所述第一跟蹤器的速度因子；h1為所述第一跟蹤器的濾波因子；δ1(k+1)為所述第一過渡信號。
3.根據權利要求1所述的PID控制方法，其特征在于，所述第二跟蹤器的表達式為：
其中，fhan為最速控制綜合函數；x1(k)為δ(t)-1的跟蹤信號；x2(k)為δ(t)-1的微分信號；T2為所述第二跟蹤器的積分步長；r2為所述第二跟蹤器的速度因子；h2為所述第二跟蹤器的濾波因子；δ2(k+1)為所述第二過渡信號。
4.根據權利要求1所述的PID控制方法，其特征在于，
所述PID參數中的積分參數為預設積分參數初值。
5.根據權利要求1至4任一項所述的PID控制方法，其特征在于，所述根據所述PID控制量對被控對象進行控制包括：
將所述PID控制量輸入至跟蹤微分器以獲取所述PID控制量的跟蹤信號和微分信號；
根據所述PID控制量的跟蹤信號和微分信號，采用預估控制算法實時計算預估控制量；
將所述預估控制量輸出至所述被控對象，以便對所述被控對象進行控制。
6.根據權利要求5所述的PID控制方法，其特征在于，所述跟蹤微分器的表達式為：
其中，fhan為最速控制綜合函數；uPID(t)為所述PID控制量；u1(k)為uPID(t)的跟蹤信號；u2(k)為uPID(t)的微分信號；T3為所述跟蹤微分器的積分步長；r3為所述跟蹤微分器的速度因子；h3為所述跟蹤微分器的濾波因子。
7.根據權利要求6所述的PID控制方法，其特征在于，所述預估控制量的計算表達式為：
u(k)＝u1(k)+βτ·u2(k)；
其中，β為預估系數；τ為被控對象的時滯時間；u(k)為所述預估控制量。
8.一種PID控制裝置，其特征在于，包括：
第一跟蹤器：用于對輸入的δ(t)進行跟蹤以輸出第一過渡信號；δ(t)為單位階躍信號；
第二跟蹤器：用于對輸入的δ(t)-1進行跟蹤以輸出第二過渡信號；
PID控制器：用于將所述第一過渡信號與預設比例參數初值的乘積確定為PID參數中的比例參數；將所述第二過渡信號與預設微分參數初值的乘積確定為所述PID參數中的微分參數；根據所述PID參數實時計算PID控制量；以便根據所述PID控制量對被控對象進行控制。
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