[发明专利]模型驱动PID控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种模型驱动比例-积分-微分PID控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被控对象的状态值；

将所述状态值和所述被控对象的理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号；

根据所述缩放信号和作为正反馈的反馈信号生成输入信号，所述反馈信号由反馈装置以所述输入信号为输入生成，所述反馈装置的控制模型是所述被控对象的理想模型；

根据所述输入信号和作为负反馈的补偿信号生成控制信号，所述补偿信号由补偿装置以所述状态值为输入生成，所述补偿装置用于对所述被控对象进行补偿，经过所述补偿装置补偿后的所述被控对象的控制模型与所述理想模型之间成比例关系；

根据所述控制信号控制所述被控对象。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取被控对象的状态值具体为：获取被控锅炉的主蒸汽压力；

所述将所述状态值和所述被控对象的理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号具体为：将所述主蒸汽压力和预设压力之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号；

所述根据所述控制信号控制所述被控对象具体为：根据所述控制信号控制被控锅炉的燃料量，从而控制所述主蒸汽压力。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取被控对象的状态值具体为：获取被控锅炉的主蒸汽温度；

所述将所述状态值和所述被控对象的理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号具体为：将所述主蒸汽温度和预设温度之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号；

所述根据所述控制信号控制所述被控对象具体为：根据所述控制信号控制被控锅炉的减温水量，从而控制所述主蒸汽温度。

4.如权利要求1至3任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，

所述比例系数为Kc；

所述反馈装置的控制模型具体为：其中S为所述反馈装置的输入信号，L_c，T_i为所述反馈装置的参数；

所述补偿装置的控制模型具体为：K_f(1+T_fS)，其中S为所述补偿装置的输入信号，K_f，T_f为所述补偿装置的参数。

5.如权利要求1至4任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在所述获取被控对象的状态值之后还包括：

根据所述状态值判断所述被控对象是否在可控制范围内；

所述将所述状态值和所述被控对象的理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号具体为：

当所述被控对象在可控制范围内时，将所述状态值和所述被控对象的理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号。

6.如权利要求1至5任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在根据所述控制信号控制所述被控对象之前还包括：

分析所述控制信号的变化趋势；

当调门全开且所述控制信号有减小趋势时对所述控制信号进行闭减生成闭锁信号，或者，当调门全关且所述控制信号有增大趋势时对所述控制信号进行闭增生成闭锁信号；

所述根据所述控制信号控制所述被控对象具体为：根据所述闭锁信号控制所述被控对象。

7.一种模型驱动PID控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

获取单元，用于获取被控对象的状态值；

缩放单元，用于将所述获取单元获取到的所述状态值和所述理想值之间的偏差按照预定比例系数进行缩放生成缩放信号；

反馈单元，用于根据所述缩放单元生成的缩放信号和作为正反馈的反馈信号生成输入信号，所述反馈信号由反馈装置以所述输入信号为输入生成，所述反馈装置的控制模型是所述被控对象的理想模型；

补偿单元，用于根据所述反馈单元生成的输入信号和作为负反馈的补偿信号生成的控制信号，所述补偿信号由补偿装置以所述控制信号为输入生成，所述补偿装置用于对所述被控对象进行补偿，经过所述补偿装置补偿后的所述被控对象的控制模型与所述理想模型之间成比例关系；

控制单元，用于根据所述补偿单元生成的所述控制信号控制所述被控对象。