[发明专利]基于模糊PID的控制方法、装置和PLC控制系统

说明书

本申请提供了一种基于模糊PID的控制方法、装置和PLC控制系统，根据实时获取到的被控设备的待控制参数的测量值及期望值计算当前误差及当前误差与历史误差的偏差变化，通过预设的模糊规则对当前误差与历史误差的偏差变化进行运算，获得PID控制算法的参数Kp、Ki、Kd的值，从而实现对PID控制算法的参数进行实时优化调节，克服了传统的PID控制算法的参数无法实时调整的缺点，再根据Kp、Ki、Kd的值及当前误差对被控设备的待控制参数进行调节，使被控设备的各项待控制参数保持在稳定的状态。

技术领域

本申请涉及自动控制领域，具体而言，涉及基于模糊PID的控制方法、装置和PLC控制系统。

背景技术

为了保证环境实验设备能够正常工作，通常需要对环境实验设备的各项参数进行精准控制，尤其是环境的温度、湿度等参数。

现在普遍使用的控制方法是通过PID(proportion-integral-differential，比例-积分-微分)控制器或者继电器控制环境实验设备的各项参数，但这种控制方式的适应性较差，若环境实验设备的工作环境温度发生变化或者系统硬件发生变化，之前设定好的参数就无法满足实验要求，需要重新调整。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的之一在于提供一种基于模糊PID的控制方法、装置和PLC控制系统。

第一方面，本发明实施例提供一种基于模糊PID的控制方法，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。

在可选的实施方式中，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。

在可选的实施方式中，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。

在可选的实施方式中，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：