[發(fā)明專利]使用過(guò)程近似和lambda整定的過(guò)程控制器設(shè)計(jì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010988892.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN112540532A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·徐;M·J·尼克松;J·比爾;T·L·布萊文斯;T·馬拉斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 費(fèi)希爾-羅斯蒙特系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): G05B11/42
• 分類號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 石穎偉;丁燕

1.一種整定比例積分微分(PID)過(guò)程控制器的方法，所述PID過(guò)程控制器用于在所述PID過(guò)程控制器經(jīng)由輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)連接到過(guò)程時(shí)控制所述過(guò)程，所述PID過(guò)程控制器、所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)和所述過(guò)程形成過(guò)程回路，所述方法包括：

確定所述PID過(guò)程控制器的一個(gè)或多個(gè)特性，包括確定所述PID過(guò)程控制器的執(zhí)行速率；

確定所述過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)特性，包括確定所述過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)時(shí)間常數(shù)以及所述過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程死區(qū)時(shí)間；

確定所述過(guò)程回路的所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)特性，包括確定與所述過(guò)程回路的所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備掃描速率和一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出時(shí)間常數(shù)、以及與所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出死區(qū)時(shí)間中的至少一個(gè)；

將所述過(guò)程控制回路估計(jì)為二階加死區(qū)時(shí)間估計(jì)的過(guò)程，包括根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)過(guò)程時(shí)間常數(shù)和所述一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出時(shí)間常數(shù)來(lái)確定所估計(jì)的過(guò)程的一階和二階時(shí)間常數(shù)，并且根據(jù)所述過(guò)程的所述一個(gè)或多個(gè)死區(qū)時(shí)間、所述一個(gè)或多個(gè)過(guò)程時(shí)間常數(shù)、所述一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出時(shí)間常數(shù)、所述一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備掃描速率、所述PID過(guò)程控制器的所述執(zhí)行速率以及所述一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出死區(qū)時(shí)間來(lái)確定所估計(jì)的過(guò)程的所述死區(qū)時(shí)間；

根據(jù)所估計(jì)的過(guò)程時(shí)間常數(shù)和所估計(jì)的過(guò)程死區(qū)時(shí)間來(lái)確定一組PID過(guò)程控制器整定因子；以及

使用所確定的所述一組PID過(guò)程控制器整定因子對(duì)所述PID控制器進(jìn)行整定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，所述PID過(guò)程控制器整定因子包括控制器增益、重置時(shí)間常數(shù)和速率時(shí)間常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，根據(jù)所估計(jì)的過(guò)程時(shí)間常數(shù)和所估計(jì)的過(guò)程死區(qū)時(shí)間確定所述一組PID過(guò)程控制器整定因子包括使用Lambda整定方法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，使用Lambda整定方法包括：使用戶能夠在所述Lambda整定方法中選擇lambda的值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，使用所述Lambda整定方法包括：在所述Lambda整定方法中自動(dòng)選擇lambda的值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，使用Lambda整定方法包括：在所述Lambda整定方法中使用lambda的值，其為因子與所述重置時(shí)間常數(shù)的整定因子和所估計(jì)的過(guò)程死區(qū)時(shí)間中的最大值相乘。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，所述因子為3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，確定所述PID過(guò)程控制器的一個(gè)或多個(gè)特性包括：使用戶能夠輸入所述PID過(guò)程控制器的所述一個(gè)或多個(gè)特性。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，確定所述PID過(guò)程控制器的一個(gè)或多個(gè)特性包括：從配置數(shù)據(jù)庫(kù)獲取所述PID過(guò)程控制器的所述一個(gè)或多個(gè)特性。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，確定所述過(guò)程回路的所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)特性包括：使用戶能夠輸入所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的所述一個(gè)或多個(gè)特性。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整定PID過(guò)程控制器的方法，其中，確定所述過(guò)程回路的所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)特性包括：根據(jù)配置數(shù)據(jù)庫(kù)確定所述輸入/輸出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的所述一個(gè)或多個(gè)特性。