[發明專利]一種三階控制器的最優參數獲取方法

有效

• 申請號: 202011008378.8
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112099358B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 蔡日;龐鵬;王慶斌;黃輝;王余熙
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司云浮供電局
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 牛念

1.一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立黑箱過程Z-N模型的傳遞函數；

S2：建立三階控制器的傳遞函數；

S3：根據黑箱過程Z-N模型的傳遞函數以及三階控制器的傳遞函數，建立三階控制器與黑箱過程Z-N模型的開環系統頻域函數；

S4：設置三階控制器的傳遞函數以及開環系統頻域函數的預設參數；

S5：對三階控制器的最優參數進行搜索；

在步驟S2中，所述三階控制器的傳遞函數為：

其中，TOC(s)為三階控制器的傳遞函數，T_I為三階控制器的積分時間常數，單位為s，T_TOIIM為三階慣性逆模型的時間常數，單位為s，T_TOIF為三階慣性濾波器的時間常數，單位為秒。

2.根據權利要求1所述的一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述黑箱過程Z-N模型的傳遞函數為：

其中，Z-N:M(s)為黑箱過程Z-N模型的傳遞函數，K_Z-N為所述黑箱過程Z-N模型的增益，單位無量綱；τ_Z-N為所述黑箱過程Z-N模型的純滯后時間常數，單位為秒；

SWF(s)為滑動窗濾波器的傳遞函數，T_Z-N為所述黑箱過程 Z-N模型的時間常數，單位為秒。

3.根據權利要求2所述的一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，在步驟S3中，開環系統頻域函數為：

其中，OLS_TOC:Z-N:M(jω)為開環系統頻域函數，TOC(jω)為三階控制器的頻域函數，Z-N:M(jω)為所述黑箱過程Z-N模型的頻域函數，G_TOC:Z-N:M(ω)為所述開環系統頻域函數的增益，單位為無量綱；PH_TOC:Z-N:M(ω)為所述開環系統頻域函數的相位，單位為°；PM_OLS為所述開環系統頻域函數的相位穩定裕度，單位為°。

4.根據權利要求3所述的一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，在步驟S4中，所述預設參數包括所述開環系統頻域函數的相位穩定裕度PM_OLS、開環系統頻域函數的正弦頻率ω、開環系統頻域函數的正弦頻率ω的變化間隔為△ω、三階控制器積分時間常數T_I、三階控制器的積分時間常數T_I的變化間隔為△T_I、三階慣性逆模型時間常數T_TOIIM、三階慣性逆模型時間常數T_TOIIM的變化間隔為△T_TOIIM。

5.根據權利要求4所述的一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，所述開環系統頻域函數的相位穩定裕度PM_OLS的范圍為：

PM_OLS-MAX≥PM_OLS≥PM_OLS-MIN其中，PM_OLS-MAX為所述開環系統頻域函數的相位穩定裕度PM_OLS的最大搜索值，單位°；PM_OLS-MIN為所述開環系統頻域函數的相位穩定裕度PM_OLS的最小搜索值。

6.根據權利要求5所述的一種三階控制器的最優參數獲取方法，其特征在于，所述開環系統頻域函數的正弦頻率ω的范圍為：ω_MAX≥ω≥ω_MIN其中，ω_MAX為開環系統頻域函數的正弦頻率ω的最大搜索值，單位為rad/s；ω_MIN為開環系統頻域函數的正弦頻率ω的最小搜索值，單位為rad/s。