[發明專利]一種三階段智能控制算法

在審

• 申請號: 201811308815.0
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109358493A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王培進
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 馬國冉

本發明涉及一種三階段智能控制算法，解決的是難以協調“穩、快、準”控制性能指標之間的矛盾的技術問題，通過采用包括：步驟一，進行初始控制階段；步驟二，被控量的變化可能出現超調，則進行調整學習階段；步驟三，進行抗干擾控制階段；所述步驟一、步驟二級步驟三是模擬人的控制思維，使用的控制策略互不相同的技術方案，較好的解決了該問題，可用于自動控制理論與技術中。

技術領域

本發明涉及自動控制理論與技術領域，具體涉及一種三階段智能控制算法。

背景技術

由于PID控制算法是主流的、成熟的控制算法，目前具有控制功能的控制儀表大部分是嵌入了PID控制算法；也有一些控制儀表嵌入了模糊控制算法、預測控制算法等。

現有的各種能夠應用的控制算法，存在如下問題：控制算法單一，例如PID控制；參數設置復雜，例如模糊控制算法、預測控制算法等；固定控制周期，連續閉環控制，只要有偏差存在且存在波動，控制器就有連續、變化輸出，執行器一直在動作，影響了系統的穩定性，也影響了執行器的壽命；難以協調“穩、快、準”控制性能指標之間的矛盾，控制過程的震蕩、超調等現象不可避免。

為了解決上述問題本發明基于仿人思維控制理論，提出了三階段智能控制算法，模擬了人的控制思維，解決了上述問題，取得優良的控制效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的難以協調“穩、快、準”控制性能指標之間的矛盾的技術問題。提供一種新的三階段智能控制算法，該三階段智能控制算法具有開、閉環切換，變控制周期、有效地解決了“穩、快、準”控制性能指標之間的矛盾，響應快、超調量小、調整時間短，穩定性好的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種三階段智能控制算法，所述三階段智能控制算法包括：

步驟一，進行初始控制階段；

步驟二，被控量的變化可能出現超調，則進行調整學習階段；

步驟三，進行抗干擾控制階段；

所述步驟一、步驟二級步驟三是模擬人的控制思維，使用的控制策略互不相同。

上述方案中，為優化，進一步地，步驟一采用三步控制法完成初始控制，包括：

步驟1.1，初始控制量輸出：u₀＝u_max*K0 0.5<K0<1；

步驟1.2，當y≥r*(1-β)，0＜β＜0.4，定義控制量u₁＝k1*u_max，0＜k1＜1，

且：u1<u0；

步驟1.3，當y≥r*(1-ε)

控制量u₂＝u_H

其中：u_max為控制量最大輸出，ε為控制精度；r為被控量設定值，u_H為穩態控制量預估值。

進一步地，步驟二包括：判斷出y＞r*(1+ε)時進入調整學習階段，采用的控制策略為：

進一步地，步驟三包括：

判定|e_i|≤ε且則進入抗干擾控制階段，采用的控制策略為：

如果當前被控量在給定的控制要求范圍內，當前控制量為前一時刻的控制量，也就是控制量保持不變，實現開環控制；不在控制要求范圍內，則實施閉環控制。