[发明专利]工业过程单参数比例积分微分控制方法

摘要

一种工业过程单参数比例积分微分控制方法，对控制对象采样滤波，将模拟量输入信号经A/D转换后进行对象辨识，辨识出一阶惯性加纯滞后模型，在线定量调节单参数λ或根据指定性能指标直接设定λ，监控模块读取λ以及辨识出的模型参数，并按照单参数PID控制算法进行运算得到控制信号，再由D/A转换后经输出通道送到执行器，实现对系统的整定。本发明通过编制成相应的单参数PID控制监控模块，在现有的工控系统中直接实施，对单参数λ的整定给出了明确的经验公式作指导。本发明只需调节单参数λ即可使系统达到指定性能，实现系统标称性能和鲁棒性的最佳折中，操作简便，控制效果快速平稳，而且对大纯滞后对象能同样实施有效控制。

主权项

1、一种工业过程单参数比例积分微分控制方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)对控制对象采样滤波，经模拟量输入通道传输信号，并将信号接入检测变送装置，再经MD转换后进行对象辨识，对象辨识模块基于阶跃响应法辨识出一阶加纯滞后模型G(s)=Ke-θsτs+1的参数，稳态增益K、时间常数τ和纯滞后时间θ，并将辨识出的模型参数送到主机的存储单元RAM中；2)进入系统闭环整定过程，通过从小到大单调增加调节单参数λ来整定控制器，直至获得要求的响应，并将λ送到存储单元RAM中，λ的初始值为0，典型步长为0.01θ或更小；3)由包含有单参数PID控制算法的监控模块判断经过A/D转换后的数字量输入信号极性，据此计算误差信号；4)读取系统性能度参数λ以及辨识出的模型参数，计算离散PID控制算式的系数值，进而得到控制信号增量，并得到当前时刻的输出控制信号。5)对当前时刻的输出控制信号进行处理，由D/A转换后经模拟量输出通道送到执行器，由执行器作用到被控对象。