[发明专利]一种离散PID控制器参数整定方法

权利要求书

1.一种离散PID控制器参数整定方法，其特征在于：通过调整积分系数k_i、比例系数k_p、微分系数k_d使控制变量y在死区范围内，其步骤如下：

步骤一：确定控制变量的目标值y*及其死区边界±ε，死区范围为y*±ε；

步骤二：设定控制变量y与死区边界相交时刻的控制器输出增量为Δu_n，控制器输出增量的设定值为穿越输出μ，即Δu_n＝μ，计算离散PID控制器的积分系数k_i，计算公式为k_i＝μ/ε；

步骤三：设定离散PID控制器在积分-比例控制模式下，控制变量y穿越死区边界时刻的斜率设定值为相对穿越斜率α，计算离散PID控制器的比例系数k_p,计算公式为k_p＝k_i/α；

步骤四：设定离散PID控制器在积分-微分控制模式下，控制变量y穿越死区边界时刻的曲率设定值为相对穿越曲率β，计算离散PID控制器的微分系数k_d,计算公式为k_d＝k_i/β；

步骤五：若得到的积分系数k_i、比例系数k_p、微分系数k_d的整定效果不满足要求，重新设定μ、α、β，循环步骤二至步骤四，直至积分系数k_i、比例系数k_p、微分系数k_d的整定结果使得控制变量y在死区范围内。

2.如权利要求1所述的一种离散PID控制器参数整定方法，其特征在于：在所述步骤二中，Δu_n＝k_ie_n＝μ，其中e_n为控制偏差，且e_n＝y*-y。

3.如权利要求1所述的一种离散PID控制器参数整定方法，其特征在于：在所述步骤三中，在积分-比例控制模式下，当控制变量y的穿越斜率等于相对穿越斜率α时，控制器输出增量Δu_n等于零，穿越输出μ维持不变，否则，控制器输出增量Δu_n不等于零，调整穿越输出μ，使控制变量y的穿越斜率等于相对穿越斜率α。

4.如权利要求1所述的一种离散PID控制器参数整定方法，其特征在于：在所述步骤四中，在积分-微分控制模式下，当控制变量y的穿越曲率等于相对穿越曲率β时，控制器输出增量Δu_n等于零，穿越输出μ维持不变，否则，控制器输出增量Δu_n不等于零，调整穿越输出μ，使控制变量y的穿越曲率等于相对穿越曲率β。