[发明专利]往复式天然气压缩机自适应压力控制算法

权利要求书

1.往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：所述算法包括自整定模式与调节模式，初次运行时，通过自整定模式的参数自整定模块得到PID控制器参数的初始值，然后切换调节模式，PID控制器发挥作用，同时通过调节模式的模糊控制模块实时对PID控制器参数进行自校正。

2.根据权利要求1所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：被控系统都可以等效成带有纯滞后的一阶系统，通过自整定模式的继电反馈自整定可以测出一阶系统的临界比例增益Kc和振荡周期Tc；

根据Z-N法公式可以求出PID控制器的参数KP、Ti、Td。

3.根据权利要求2所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：当系统进入自整定模式后，PID控制器就变成一个纯继电环节，选取合适的继电输出d,被控系统产生振荡，测量出被控系统响应的幅值A和振荡频率ωc，就可以得到被控系统的临界比例增益Kc和振荡周期Tc。

4.根据权利要求3所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：利用描述函数对图的继电环节进行分析，可以得出关系公式：

关系公式是理想化的将滞环ε设为零，再加上描述函数法的近似处理，理论上整定处的值与最优值存在5％～20％的误差，再使用模糊控制算法对参数进行自校正。

5.根据权利要求1所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：模糊控制是通过对输入变量模糊化后，经过已知的模糊规则库进行模糊推理，得出模糊控制输出量，再将模糊控制量进行反模糊化，得出精确的控制量输出。

6.根据权利要求5所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：模糊控制用于PID控制器参数的在线自校正的主要思路是，在系统处于调节模式时，模糊控制器不断的对输入的偏差E和偏差变化率EC模糊化后，根据设置的模糊整定规则表，分别得到3个修正参数ΔKp、Δti、ΔTd的模糊值，再将其反模糊化，得到参数修正的精确值。

7.根据权利要求6所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：计算出PID控制器的参数：Kp＝Kp0+ΔKp、Ti＝Ti0+ΔTi、Td＝Td0+ΔTd，其中Kp0、Ti0、Td0分别表示在自整定模式时得到的参数初值；

模糊控制器的两个输入变量E和EC，三个输出变量ΔKp、Δti、ΔTd的模糊语言值分别取为：

E:{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

EC:{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

ΔKp:{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

Δti:{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

ΔTd:{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

即：“负大”(NB)，“负中”(NM)，“负小”(NS)，“零”(0)，“正小”(PS)，“正中”(PM)，“正大”(P)，隶属函数选择为三角形。

8.根据权利要求7所述往复式天然气压缩机自适应压力控制算法，其特征是：模糊规则表是根据经验总结而来，总体思路步骤如下：

A1、当偏差E较大时，为了让系统快速反应，并防止由于E的瞬间变大引起的微分项过大，此时应取较大的Kp与较小的Td；

A2、当偏差E中等大小时，为了使系统在保证一定的响应速度的同时减小超调量，应取较小的Kp，Ti、Td大小取适中；

A3、当E较小时，为了使系统具有良好的稳态性能，适当增大Kp与Ti的值；同时，在EC较大时，Td取较小值；EC较小时，Td取较大值。