[发明专利]用于控制体系过程的方法和系统

权利要求书

1.一种用于控制过程的方法，包括：

建立用于比例-积分-微分(PID)控制器的控制因子，所述PID控制器被用来相对于设置点控制体系过程的参数；

经由所述过程的传感器和第一反馈环路接收与所述过程的参数有关的反馈信号；以及

基于所述反馈信号自动调整所述PID控制器的控制因子。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述参数是所述过程的物理特性。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述自动调整是实时进行的。

4.如权利要求1所述的方法，包括：

为用于控制所述过程的额外的PID控制器建立额外的控制因子；

经由额外的传感器和额外的反馈环路接收与所述过程的额外参数有关的反馈信号；以及

基于所述反馈信号自动调整所述额外的控制因子。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述参数和所述额外参数是相互依赖的。

6.如权利要求1所述的方法，包括：

使用经由所述传感器接收的反馈信号来检测所述参数的下降时间、上升时间、过冲、下冲和稳态误差中的至少一个。

7.如权利要求1所述的方法，包括：

建立所述参数的设置点；以及

将经由所述传感器接收的反馈信号与所述设置点进行比较以产生误差信号。

8.如权利要求7所述的方法，包括：

在所述PID控制器内调节所述误差信号以输入到所述体系过程的致动器，其中所述调节包括将所述误差信号动态映射到所述致动器。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述调节包括：

捕捉所述误差信号的上限和下限；以及

合并所述上限和下限以用在所述动态映射中。

10.如权利要求1所述的方法，包括：

将所述PID控制器的输出信号作为所述参数的设置点的函数发送到所述过程的致动器。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述PID控制器的输出信号只在所述设置点非0时被发送到所述致动器。

12.如权利要求7所述的方法，其中在检测到所述设置点的改变时进行所述PID控制器的控制因子的自动调整。

13.如权利要求12所述的方法，其中在已满足预定标准时进行所述控制因子的自动调整，其中所述预定标准包括确定过冲超过所述设置点的误差信号的峰值幅度处于新的最大值。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述预定标准是在相对于所述设置点的误差信号的一个振荡时段上被确定的。

15.如权利要求12所述的方法，其中在参数相对于设置点的稳态误差下降到期望水平时，中断所述自动调整。

16.如权利要求12所述的方法，其中使用经验确定的加权因子来加权调整的量。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述加权因子被存储在查找表中。

18.如权利要求17所述的方法，其中对于所述PID控制器的比例、积分和微分路径中的每一条，独立调整各自的控制因子。

19.如权利要求12所述的方法，其中对于所述比例、积分和微分路径中的每一条选择初始缺省值。

20.一种用于控制过程的设备，包括：

用于接收所述过程的参数的设置点的装置；

用于经由所述过程的传感器和第一反馈环路接收与所述过程的参数有关的反馈信号的装置；

用于将所述设置点与所述反馈信号相比较以产生误差信号的装置；

用于在平行PID路径中处理所述误差信号的装置；以及

用于基于所述反馈信号自动调整所述PID路径中的至少一条的控制因子的装置。

21.如权利要求20所述的设备，包括：

用于归一化所述误差信号的装置。

22.如权利要求20所述的设备，包括：

用于调节所述误差信号处理装置的输出以产生经调节的输出信号的装置。