[发明专利]基于模糊PID的控制方法、装置和PLC控制系统

权利要求书

1.一种基于模糊PID的控制方法，其特征在于，应用于PLC控制系统，所述PLC控制系统与被控设备连接，所述方法包括：

实时获取所述被控设备的待控制参数的测量值及期望值；

计算实时获取的所述测量值和所述期望值的当前误差；

计算所述当前误差与上次计算得到的历史误差的偏差变化；

通过预设的模糊规则对所述当前误差与所述偏差变化进行运算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值；

通过PID控制算法对所述Kp、Ki、Kd的值及所述当前误差进行运算，基于运算结果对所述被控设备的待控制参数进行调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的模糊规则对所述当前误差与所述偏差变化进行运算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值，包括：

对所述当前误差与所述偏差变化分别进行模糊化处理，获得误差隶属度及偏差变化隶属度；

通过预设的模糊规则对所述误差隶属度、偏差变化隶属度进行计算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述当前误差与所述偏差变化分别进行模糊化处理，获得误差隶属度及偏差变化隶属度，包括：

根据预设的所述当前误差的多个取值区间及所述偏差变化的多个取值区间，获取所述当前误差所在的取值区间的第一端点值及第二端点值，获取所述偏差变化所在的取值区间的第三端点值及第四端点值；

根据所述第一端点值、所述第二端点值、所述当前误差分别计算所述误差隶属于所述第一端点值的第一误差隶属度及隶属于所述第二端点值的第二误差隶属度；

根据所述第三端点值、所述第四端点值、所述偏差变化分别计算所述偏差变化隶属于所述第三端点值的第三偏差变化隶属度及隶属于所述第四端点值的第四偏差变化隶属度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一端点值、所述第二端点值、所述当前误差分别计算所述误差隶属于所述第一端点值的第一误差隶属度及隶属于所述第二端点值的第二误差隶属度，包括：

根据公式计算所述第一误差隶属度，根据公式计算所述第二误差隶属度，其中，abc，a为所述当前误差所在的取值区间的第一端点值，c为所述当前误差所在的取值区间的第二端点值，b为所述当前误差，x1为所述第一误差隶属度，x2为所述第二误差隶属度。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过预设的模糊规则对所述误差隶属度、偏差变化隶属度进行计算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值，包括：

根据预设的模糊规则分别获取所述Kp的多个隶属度、所述Ki的多个隶属度及所述Kd的多个隶属度；

基于所述Kp的多个隶属度及各隶属度对应的隶属值计算所述Kp的值；

基于所述Ki的多个隶属度及各隶属度对应的隶属值计算所述Kp的值；

基于所述Kd的多个隶属度及各隶属度对应的隶属值计算所述Kp的值。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过指针赋值的方式预设所述模糊规则。

7.一种基于模糊PID的控制装置，其特征在于，应用于PLC控制系统，所述PLC控制系统与被控设备连接，所述装置包括：

数据获取模块，用于实时获取所述被控设备的待控制参数的测量值及期望值；

计算模块，用于计算实时获取的所述测量值和所述期望值的当前误差，计算所述当前误差与上次计算得到的历史误差的偏差变化；

模糊运算模块，用于通过预设的模糊规则对所述当前误差与所述偏差变化进行运算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值；

PID运算模块，用于通过PID控制算法对所述Kp、Ki、Kd的值及所述当前误差进行运算，基于运算结果对所述被控设备的待控制参数进行调节。