一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的數(shù)字pid參數(shù)自整定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的PID參數(shù)自整定方法，主要包括如下步驟：（1）初始化程序，讀取傳感器初始化參數(shù)；（2）參數(shù)整定：對(duì)數(shù)學(xué)模型，令(u(t))’為矩陣Y，(K，1/Ki，Kd)為矩陣B，為矩陣X，則有方程式Y(jié)=BX+b成立，利用如下矩陣計(jì)算式計(jì)算待估計(jì)參數(shù)：B=(Y–b)/X=(Y–b)*inv(X)；（3）分別計(jì)算比例相Ke(t)、積分相和微分相；（4）比例相、積分相和微分相求和；（5）控制器運(yùn)行一定時(shí)間后，對(duì)整定后的參數(shù)進(jìn)行適宜性判斷。本發(fā)明參數(shù)自整定方法可以在PID算法內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，占有計(jì)算資源少，準(zhǔn)確性好；參數(shù)整定完全自動(dòng)化，不需要人工干預(yù)；輸出信號(hào)收斂時(shí)間理論上比Ziegler-Nichols法少一半，性能明顯優(yōu)于Cohen-Coon法。
【專利說明】—種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的數(shù)字PID參數(shù)自整定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的數(shù)字PID控制器參數(shù)自整定方法。
技術(shù)背景
[0002]PID自動(dòng)控制器自發(fā)明以來得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前新安裝的自動(dòng)控制設(shè)備中，有一半以上采用了 PID控制器或算法。PID控制器從最初的模擬信號(hào)控制發(fā)展至今，大部分已經(jīng)被數(shù)字控制方式代替。數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì)中，開發(fā)參數(shù)整定的新算法，成為改善其性能的重要手段。被控制目標(biāo)的度量特性穩(wěn)定時(shí)，自動(dòng)控制器的參數(shù)是也是確定的，但當(dāng)被控制目標(biāo)的度量特性不斷發(fā)生變化時(shí)，控制器參數(shù)只能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來得到。PID控制器的參數(shù)整定算法是一種自動(dòng)獲取控制過程經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的方法。常用于獲得PID參數(shù)的方法有試差法和曲線周期法。當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的有Ziegler-Nichols和Cohen-Coon兩種方法，Ziegler-Nichols法可以用于閉路和開路的控制,Cohen-Coon法通常只用于開路控制。PID參數(shù)整定算法的優(yōu)劣可以通過一段時(shí)間內(nèi)輸出值與設(shè)定值差的標(biāo)準(zhǔn)差來衡量。方程式(I)是PID控制器的一種通用數(shù)學(xué)模型。從數(shù)學(xué)模型可以看出，應(yīng)用該方法控制工業(yè)過程時(shí)，具有跨度量衡(如，通過流量控制液位；通過電流大小控制溫度等)，自動(dòng)回歸適應(yīng)物理模型(不需要事先獲得被控制對(duì)象的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型)等優(yōu)良特征。
[0003]
【權(quán)利要求】
1.一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的數(shù)字PID參數(shù)自整定方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)初始化程序，讀取傳感器初始化參數(shù)； (2)參數(shù)整定:對(duì)數(shù)學(xué)模型
【文檔編號(hào)】G05B11/42GK104020663SQ201410251070
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】張建斌, 侯福祖, 張龍軍 申請(qǐng)人:白銀有色集團(tuán)股份有限公司