[发明专利]基于PID算法及队列模型的顺序控制与调节方法

摘要

本发明涉及一种应用于工业的工艺参数调控方法，具体地说，涉及一种基于PID算法及队列模型的顺序控制与调节方法。其能够在原有对同组多台设备进行控制的基础上，将PID算法与队列模型进行结合，从而能够较佳地实现多台设备的顺序控制与调节，相比传统方法，本发明提供的方法，自动化程度高，节省人力、容错性好，而且成本基本不变。

主权项

1.基于PID算法及队列模型的顺序控制与调节方法，其包括以下步骤：(1)将功率均为P的N组被控设备分别通过N组编号为S11～S1N的第一开关器件接入电源，并将所述N组被控设备分别通过N组编号为S21～S2N的第二开关器件与一调节器件连接后接入电源，S11～S1N、S21～S2N和调节器件均构造成由一控制器件进行控制；(2)定义自控制器件处输入的工艺参数设定值为Xset，定义经控制器件处采集的工艺参数实测值为Xact，定义k时刻总输出功率为Uk，采用增量式PID算法对总输出功率Uk进行调节，则上式中，Uk‑1为(k‑1)时刻的总输出功率，Kp为比例系数，T为采样周期，Ti为积分时间，Td为微分时间，ek、ek‑1、ek‑2分别为k、(k‑1)、(k‑2)时刻的工艺参数实测值Xact与工艺参数设定值Xset之差；(3)将所述N组被控设备中的1台作为功率调节设备，其余作为投切设备，定义k时刻功率调节设备的调节功率为Pk，定义k时刻所需接入电源的投切设备数量为Ak，Pk和Ak分别由下式求得，上式中，mod()为求余函数，int()为向下求整函数；(4)投入或切除投切设备，定义数组I用于存放S11～S1N的地址，定义所需投入的第一开关器件的地址为m，m＝1～(N‑1)，定义所需切除的第一开关器件的地址为n，n＝1～(N‑1)，其中，投入指令为，m＝mod(m，N‑1)+1切除指令为，n＝mod(n，N‑1)+1上式中，整数变量m和n的初始值均为“0”，控制器件执行投入指令时，将Im指向的第一开关器件接入电源，控制器件执行切除指令时，将In指向的第一开关器件从电源处断开，当Ak≥Ak‑1时，在控制器件的一个采样周期T内，执行(Ak‑Ak‑1)次投入指令，当Ak＜Ak‑1时，在控制器件的一个采样周期T内，执行(Ak‑1‑Ak)次切除指令；(5)调整功率调节设备的调节功率P_k，将功率调节设备依次通过第二开关器件、调节器件接入电源，功率调节设备的调节指令为控制器件执行调节指令后，将的值变送为4～20mA的信号向调节器件输出，进而通过调节器件对功率调节设备的输出功率P_k进行调整。