[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

本申請公開了一種PID控制方法，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；將第二過渡信號與預設微分參數初值的乘積確定為PID參數中的微分參數；根據PID參數實時計算PID控制量；以便根據PID控制量對被控對象進行控制。本申請可實現光滑連續性調節，有效提高綜合控制性能，改善時滯系統的時滯特性對系統控制效果的不良影響，避免系統超調和振蕩的出現。本申請還公開了一種PID控制裝置與設備，同樣具有上述有益效果。

技術領域

本申請涉及自動控制技術領域，特別涉及一種PID控制方法、裝置及設備。

背景技術

PID控制是一種“基于誤差來消除誤差”的經典控制策略，目前仍是現代工業生產應用中使用最為廣泛的自動控制方法。

PID參數(包括比例參數、積分參數和微分參數)的調節對于改善PID控制效果是非常重要的。在工程控制中，根據誤差的大小來合理選擇這些參數的大小具有非常重要的實際意義。然而，隨著社會的不斷進步和發展，人們對于PID控制性能的要求也越來越高。同時，實際應用中的工業控制系統大多存在一些非線性環節，特別是時滯環節；這些環節的存在使得傳統PID控制方法的控制效果已經無法滿足現代化生產的性能要求。

可見，如何改進現有的PID控制結構，以便有效提高綜合控制性能，進而有效改善對非線性時滯系統的控制效果，是本領域技術人員所亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的在于提供一種PID控制方法、裝置及設備，以便有效地提高綜合控制性能，進而有效改善對非線性時滯系統的控制效果。

為解決上述技術問題，本申請提供一種PID控制方法，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，

所述PID參數中的積分參數為預設積分參數初值。

可選地，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；