[发明专利]基于多组PID参数的高压发生器数字化控制方法和系统

摘要

本发明适用于数控技术领域，提供了一种基于多组PID参数高压发生器数字化控制方法和系统，其中，在执行本方法之前即高压发生器曝光之前会进行一个预处理的步骤，所述预处理步骤针对不同功率段设置不同的PID参数，有效解决了同一组PID参数无法适用高压发生器整个功率段输出的难题；所述高压发生器曝光步骤包括软启动步骤和PID调节步骤；其中，所述软启动步骤只保留积分环节，保证PWM占空比输出从零开始增加，防止PWM占空比突变，从而有效防止IGBT过压过流；所述PID调节步骤采用增量式PID算法，从PID参数组中取得最佳PID参数，进行PID调节，保证高压发生器输出电压的稳定性，减小收敛时间，防止产生过冲。

主权项

1.一种基于多组PID参数的高压发生器数字化控制方法，其特征在于，所述高压发生器包括：控制台、现场可编程门阵列FPGA、绝缘栅双极型晶体管IGBT、高压油箱、球管和处理器，所述方法包括：步骤S1，所述FPGA根据用户在控制台设定好的球管电压和球管电流，在预置的PID参数组内获取对应的PID参数，所述PID参数包括PID算法的比例系数kp、PID算法的积分系数ki和PID算法的微分系数kd，并令kp＝0，kd＝0；步骤S2，所述FPGA根据所述PID参数中ki的值和kp＝0、kd＝0计算得到PWM的占空比U，并输出具有所述占空比U的PWM信号到IGBT，所述IGBT在所述PWM的作用下调制出交流电压并传入高压油箱，所述高压油箱产生实际球管电压并加载到球管两端；步骤S3，所述FPGA对所述实际球管电压进行采样，并判断实际球管电压是否达到阈值，若未达到阈值，FPGA则根据所述实际球管电压和所述阈值得到误差E，并根据所述误差E和所述PID参数中ki的值、kp＝0和kd＝0得到占空比U，并输出具有所述占空比U的PWM信号到IGBT，所述IGBT在所述PWM的作用下调制出交流电压并传入高压油箱，所述高压油箱产生实际球管电压并加载到球管两端，并继续对所述实际球管电压进行采样，直至所述实际球管电压达到所述阈值；步骤S4，若达到所述阈值，所述FPGA则将采样的实际球管电压和设定的球管电压进行比较，得到误差E，根据所述误差E和在PID参数组内获取的对应的所述PID参数得到占空比U，并输出具有所述占空比U的PWM信号到IGBT，所述IGBT在所述PWM的作用下调制出交流电压并传入高压油箱，所述高压油箱产生实际球管电压并加载到球管两端，开始曝光；步骤S5，所述处理器判断是否达到曝光时间，若达到曝光时间，则发出停止曝光的指令给FPGA，所述FPGA停止曝光；若没有达到曝光时间，则返回步骤S4。