[发明专利]一种可控临界速度的无超调PID控制方法

说明书

本发明公开了一种可控临界速度的无超调PID控制方法，具体包括以下步骤：判定当前工况是否符合预设工况，如符合预设工况，采用修正方法修改PID计算的内部目标值，若不符合预设工况，PID计算的内部目标值等于系统输入的目标值；根据PID计算的内部目标值进行PID计算和控制。本发明通过修改合适工况的内部目标值的方法，能够在传统PID控制的基础上，实现快速无超调到达目标点、并且抵达目标点的速度可控的功能，可同时满足响应速度快、稳定状态抗干扰强、不能有超调、规定速度到达控制目标的要求，满足了产品的特殊控制需求，为产品的运行提供了可靠保证。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是一种基于PID的控制方法。

背景技术

自动控制技术，是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。从控制的方式看，自动控制系统有闭环和开环两种，当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性；反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正系统的响应，执行调节控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。

然而，传统的PID控制方法存在超调、规定速度达不到控制目标等情况，对于对控制方法有着特殊要求的产品来说，传统的PID控制方法便无法满足控制需要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种基于PID的控制方法，能够同时满足响应速度快、稳定状态抗干扰强、不能有超调、规定速度到达控制目标的控制要求，为产品的运行提供可靠保证。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种可控临界速度的无超调PID控制方法，具体包括以下步骤：

A.判定当前工况是否符合预设工况，如符合预设工况，进行步骤B，若不符合预设工况，PID计算的内部目标值等于系统输入的目标值，并运行步骤C；

B.采用修正方法修改PID计算的内部目标值；

C.根据PID计算的内部目标值进行PID计算和控制。

上述一种可控临界速度的无超调PID控制方法，步骤B所述的修正方法根据下式并对应不同工况进行PID计算内部目标值的调节：

u(k)=s*u(k-1)+(1-s)*t

式中：u为输出，用来当作本次PID计算的内部目标值；s为预设参数，修改s的值可以改变到达目标位置的速度，s取值范围0-1；t为系统输入的目标值。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明通过修改合适工况的内部目标值的方法，能够在传统PID控制的基础上，实现快速无超调到达目标点、并且抵达目标点的速度可控的功能，可同时满足响应速度快、稳定状态抗干扰强、不能有超调、规定速度到达控制目标的要求，满足了产品的特殊控制需求，为产品的运行提供了可靠保证。

附图说明

图1为本发明中s取不同值时u(k)的输出值示意图；

图2为传统PID控制状态下的目标值与实际值关系示意图；

图3为应用本发明时的目标值与实际值关系示意图。

具体实施方式

一种可控临界速度的无超调PID控制方法，通过在合适工况的PID控制计算前使用修正方法修改PID计算的内部目标值，从而使实际控制符合理想状态。该方法具体包括以下步骤：