[发明专利]一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车

说明书

本发明揭示一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车。所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。该比例积分微分控制方法可以使控制更为便捷。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种比例积分微分控制方法、比例积分微分控制系统以及具有该比例积分微分控制系统的无人搬运车。

背景技术

PID(比例积分微分)控制技术已逐渐应用于各种车辆、机器人等领域，作为这些装置、设备的控制方法。PID控制技术中主要包括比例(Kp)、积分(Ki)、微分(Kd)三个参数的控制。其中，比例参数的控制是PID控制的基础、积分参数的控制可消除稳态误差，但可能增加超调；微分参数的控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。

在实际的应用中，PID参数值通常都是进行现场校准的，针对不同的环境和不同的设备条件进行多次校准，并且每次控制要素的变化时，都需要对PID参数值进行重新调整，才可以使控制目标达到所需的PID控制效果。例如，在无人搬运车的PID控制过程中，无人搬运车的载重会随着工厂的需要在设计的负载范围内进行变化，而当车辆所载的负重发生时，原先的PID参数值通常需要进行重新校准。因此，在应用PID控制的过程中较为繁琐、

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种比例积分微分控制方法、比例积分微分控制系统以及无人搬运车。该比例积分微分控制方法可以在控制要素变化时，快速地获取变化后的控制要素所对应的比例积分微分参数值，使比例积分微分控制更为便捷。

根据本发明的一个方面提供一种比例积分微分控制方法，所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。

优选地，所述比例积分微分参数包括比例参数、积分参数以及微分参数，在获取所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述积分参数为一定值、所述微分参数为0，获取所述比例参数与所述第一控制要素之间的关系曲线。

优选地，在所述选取多个采样值的步骤中，选取的每两个所述采样值之间的差值为所述第一控制要素的取值范围的1/20。

优选地，所述采样值所对应的各个比例积分微分参数值根据理论计算整定法计算取得或者根据工程整定法校准获得。

优选地，所述比例积分微分控制方法还包括第二控制要素，在所述获取采样值对应的比例积分微分参数值以及获取所述第一控制要素与其比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述第二控制要素不变。

优选地，当所述第二控制要素变化时，所述根据得到的当前比例积分微分参数进行调整的步骤中还包括如下步骤：测量第二控制要素当前值；根据所述第二控制要素当前值对所述比例积分微分参数值按照比例关系进行调整。

优选地，所述比例积分微分控制方法用于无人搬运车的比例积分微分控制中，所述第一控制要素为所述无人搬运车的负重。