[发明专利]自适应PID温度控制方法、装置及设备有效
申请号: | 202010985319.X | 申请日: | 2020-09-18 |
公开(公告)号: | CN112305907B | 公开(公告)日: | 2022-09-27 |
发明(设计)人: | 刘继伟;陈长喜 | 申请(专利权)人: | 天津理工大学中环信息学院;天津农学院 |
主分类号: | G05B11/42 | 分类号: | G05B11/42;G05B13/04;G05D23/19 |
代理公司: | 天津合正知识产权代理有限公司 12229 | 代理人: | 吕琦 |
地址: | 300380 天*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自适应 pid 温度 控制 方法 装置 设备 | ||
1.一种自适应PID温度控制方法,其特征在于,包括:
根据阶跃扰动实验结果,确定温控系统被控对象的温升曲线;
在所述温升曲线中根据设定的工作点,计算相邻工作点之间区间段的斜率k;
根据所述区间段整定所述PID参数;
当实际温度从第m区间切换到m+1区间时,所述PID参数依照以下规律调整:kpm+(kpm+1-kpm)kβθ,其中,所述kpm、kpm+1分别为第m区间和m+1区间PID的参数,所述θ为单位时间内的温度变化量,β为系数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在计算相邻工作点之间区间段的斜率k之后,根据所述区间段整定所述PID参数之前,所述方法还包括:
根据各个区间段的斜率对所述区间段进行区间合并。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各个区间段的斜率对所述区间段进行区间合并,包括:
根据相邻区间斜率变化率进行区间合并。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据各个区间段的斜率对所述区间段进行区间合并还包括:
根据所述合并后区间的起始工作点和终止工作点确定合并后区间的斜率。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述温升曲线按照设定值上移。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据反馈温度对期望温度值进行修正,以使得所述期望温度值根据实际温度进行调整。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据反馈温度对期望温度值进行修正,包括:
当实际温度=期望温度设定值时,实际温度设定值=温度设定值;
当实际温度期望温度设定值时,将实际温度设定值=实际温度,判断当前实际温度设定值属于温度设定值曲线中的区间,根据预设的固定步长计算固定步长与所述区间的斜率的乘积,将所述乘积叠加到实际温度设定值上,直至实际温度设定值与期望温度设定值相等。
8.一种自适应PID温度控制装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于根据阶跃扰动实验结果,确定温控系统被控对象的温升曲线;
计算模块,用于在所述温升曲线中根据设定的工作点,计算相邻工作点之间区间段的斜率;
整定模块,用于根据所述区间段整定所述PID参数;
调整模块,用于当实际温度从第m区间切换到m+1区间时,所述PID参数依照以下规律变调整:kpm+(kpm+1-kpm)kβθ,其中,所述kpm、kpm+1分别为第m区间和m+1区间PID的比例系数,所述θ为单位时间内的温度变化量,β为系数。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
修正模块,用于根据反馈温度对期望温度值进行修正,以使得所述期望温度值贴近于实际温度情况。
10.一种设备,其特征在于,所述设备包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的自适应PID温度控制方法。
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