[发明专利]具有积分饱和预处理功能的PID控制方法有效

专利信息
申请号: 201410070621.7 申请日: 2014-02-28
公开(公告)号: CN103838139B 公开(公告)日: 2017-05-03
发明(设计)人: 钱琳琳;张益农;王德政 申请(专利权)人: 北京联合大学
主分类号: G05B11/42 分类号: G05B11/42
代理公司: 北京驰纳智财知识产权代理事务所(普通合伙)11367 代理人: 唐与芬,杜荣贞
地址: 100101 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明所述的具有积分饱和预处理功能的PID控制方法对系统阶跃响应的过渡过程进行分析,按照给定值与反馈量之间的误差和被控量的变化率,提供具有积分饱和预测功能的PID控制方法,按照不同情况对积分累计值进行不同的处理,以彻底消除积分饱和现象,使系统的稳态特性和动态特性均达到非常好的控制效果,而且具有很好的抗干扰能力。
搜索关键词: 具有 积分 饱和 预处理 功能 pid 控制 方法
【主权项】:
具有积分饱和预处理功能的PID控制方法,其特征在于,所述方法对积分项进行预处理,将每个采样时刻的偏差值乘以系数δ,用Sum表示前k‑1次的误差与系数δ乘积的累积和,即采用的PID工作原理的公式如下:其中,u(k)表示PID控制器输出量;error(k)表示系统给定值与过程反馈量的差值,即error(k)=rin(k)‑y(k),作用在PID控制器的输入端;kp表示PID控制器的比例系数;TI表示PID控制器的积分时间常数;TD表示PID控制器的微分时间常数;T表示采样周期;过程反馈量变化率为其中y(k)和y_1分别为本时刻和上一采样时刻的过程反馈量;当所述过程反馈量变化率d_y=0且|error(k)|=dead_error(k)时,积分累积值取上一采样时刻的值,即Sum=Sum;当所述过程反馈量变化率d_y>0,error(k)>dead_error(k)且K<ε时,积分累积值取上一采样时刻值加上误差乘以系数κ,即Sum=Sum+κerror(k);当所述过程反馈量变化率d_y>0、error(k)>dead_error(k)且K>=ε时,积分累积值取上一采样时刻值乘以小于1的系数η,即 Sum=ηSum;当所述过程反馈量变化率d_y>0、error(k)<=‑dead_error(k)且d_y>γ时,积分累积值取上一采样时刻值加上误差乘以系数β,即Sum=Sum+βerror(k);当所述过程反馈量变化率d_y>0、error(k)<=‑dead_error(k)且d_y<=γ时,积分累积值取上一采样时刻值加上误差乘以α,即Sum=Sum+αerror(k);当所述过程反馈量变化率d_y<=0、error(k)>dead_error(k)且d_y<‑γ时,积分累积值取上一采样时刻值加上误差乘以β,即Sum=Sum+βerror(k);当所述过程反馈量变化率d_y<=0、error(k)>dead_error(k)且d_y>=‑γ时,积分累积值取上一采样时刻值加上误差乘以α,即Sum=Sum+αerror(k);当所述过程反馈量变化率d_y<0且error(k)<dead_error(k)时,积分累积值取上一采样时刻值,即Sum=Sum。
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