[發明專利]一種基于改進型PID控制算法的溫度控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202010058907.9
• 申請日: 2020-01-18
• 公開（公告）號: CN111158235A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張昱;李博浩
• 申請（專利權）人: 上海酷鷹機器人科技有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05D23/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進型PID控制算法的溫度控制方法，其特征在于，

設定被控對象目標溫度；

獲取被控對象實際溫度；

根據所述被控對象實際溫度與被控對象目標溫度的誤差，采用PID控制算法得出溫度源輸出功率；

設定溫度源溫度上限、溫度源溫度下限；

獲取溫度源溫度；

根據所述溫度源溫度與設定的溫度源溫度上限、溫度源溫度下限的關系，對所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率進行補償；

根據補償后的溫度源輸出功率數據調節溫度源的最終輸出功率。

2.如權利要求1所述的基于改進型PID控制算法的溫度控制方法，其特征在于，根據所述溫度源溫度與設定的溫度源溫度上限、溫度源溫度下限的關系，對所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率進行補償的具體方法如下：

當所述溫度源溫度超過設定的溫度源溫度上限時，對所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率進行逆向補償，使溫度源最終輸出功率小于所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率；

當所述溫度源溫度低于設定的溫度源溫度下限時，對所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率進行正向補償，使溫度源最終輸出功率大于所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率；

當所述溫度源溫度在設定的溫度源溫度上限和溫度源溫度下限之間時，溫度源最終輸出功率等于所述PID控制算法得出的溫度源輸出功率。

3.如權利要求2所述的基于改進型PID控制算法的溫度控制方法，其特征在于，所述溫度源溫度上限與被控對象目標溫度的差值在設定范圍內，所述溫度源溫度下限與被控對象目標溫度的差值在設定范圍內。

4.如權利要求1~3任一項所述的基于改進型PID控制算法的溫度控制方法，其特征在于，所述改進型PID控制算法的具體公式為：

e(n)=T_s-T_a

u(n)=K_p*e(n)+K_i*ΣN n=2e(n)+K_d*[e(n)-e(n-1)]

當T_rT_max時，y(n)=u(n)-(T_r-T_max)*K_p1

當T_rT_min時，y(n)=u(n)-( T_r-T_min)*K_p2

當T_min≤T_r≤T_max時，y(n)=u(n)

其中，

T_s為被控對象目標溫度，T_a為被控對象實際溫度，e(n)為每一個運算周期被控對象實際溫度與被控對象目標溫度的誤差；

K_p為比例系數，K_i為積分系數，K_d為微分系數，N為運算周期數，u(n)為每一個運算周期PID控制算法得出的溫度源輸出功率；

T_r為溫度源溫度，T_max為溫度源溫度上限，T_min為溫度源溫度下限；

K_p1為溫度源溫度超過溫度源溫度上限后的補償系數，K_p2為溫度源溫度低于溫度源溫度下限后的補償系數；

y(n)為每一個運算周期溫度源最終輸出功率。