[发明专利]基于反应釜参数自调整模糊PID算法的前馈压力控制方法

说明书

本发明公开了一种基于反应釜参数自调整模糊PID算法的前馈压力控制方法，该方法是在传统的PID算法中引入模糊自整定PID，通过前馈控制的方式加快反应釜压力控制动态响应，使反应釜压力控制稳定性及误差精度得以改善。

技术领域

本发明涉及PID算法技术领域，尤其是涉及一种基于反应釜参数自调整模糊PID算法的前馈压力控制方法。

背景技术

在反应釜工作过程中,随着气体注入压力逐渐升高至工艺设定压力，在达到反应釜工艺设定压力后，管路调节阀缓慢开启，向下一级反应釜注入气体，由于管路调节阀PID调节有一定的滞后性从而导致反应釜压力高于工艺设定压力且随着气体流速加快反应釜压力偏差就加大，从而导致反应釜有超压危险。传统的PID控制方式如图1所示和图2所示，基本公式如下：

上式中Kp为比例系数，Ti为积分时间常量，Td为微分时间常量。图2中U(x)为反应釜压力实际值，Y(t)为反应釜实际值。

传统的PID控制方式存在稳定性差、误差大等问题，因此有必要提出合理解决方案使反应釜压力控制稳定性及误差精度得到改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于反应釜参数自调整模糊PID算法的前馈压力控制方法，以克服现有技术存在的稳定性差、误差大等问题。

本发明是这样实现的：

在传统的PID算法中引入模糊自整定PID，通过前馈控制的方式加快反应釜压力控制动态响应，使反应釜压力控制稳定性及误差精度得以改善。具体为以被控对象的反馈值与目标值的误差e和误差变化率ec作为输入，用模糊推理的方法对PID的参数K_i、K_p、K_d进行参数自整定，可以满足不同时刻的e和ec对PID参数整定的要求。利用模糊规则在线对PID参数进行修改，便构成了自整定模糊PID控制器。

反应釜通过管路气力输送过程中，管路流量的变化引起调节阀开度的变化导致反应釜压力波动，压力调节滞后，流动偏离最佳运行工况。

与现有技术相比，本发明在气力输送过程中引入差数自调整模糊PID算法，通过前馈控制的方式加快反应釜压力控制动态响应，使反应釜压力控制稳定性及误差精度得到明显改善。

附图说明

图1是传统的PID控制方式示意图；

图2是传统的PID控制方式公式示意图；

图3是模糊自整定PID控制结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明在传统的PID算法中引入模糊自整定PID，通过前馈控制的方式加快反应釜压力控制动态响应，使反应釜压力控制稳定性及误差精度得以改善。具体为以被控对象的反馈值与目标值的误差e和误差变化率ec作为输入，用模糊推理的方法对PID的参数K_i、K_p、K_d进行参数自整定，可以满足不同时刻的e和ec对PID参数整定的要求。利用模糊规则在线对PID参数进行修改，便构成了自整定模糊PID控制器，控制系统的系统结构见图1。

PID参数模糊自整定是找出PID三个参数与e和ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec,根据模糊控制原理对3个参数进行在线修改，以满足不同e和ec是对控制参数的不同要求，而使对象有良好的动态和静态性能。

具体算法为: