[发明专利]一种类似积分方法及装置

说明书

本申请公开了一种类似积分方法及装置，其中方法包括101、将当前步长的过程信号和上一步长的类似积分输出信号进行加法运算，得到当前步长的加法信号；102、将所述当前步长的加法信号进行滑动窗滤波后得到当前步长的类似积分输出信号；103、将所述当前步长的类似积分输出信号作为上一步长的类似积分输出信号后，返回步骤101计算下一步长的类似积分输出信号。本申请中在进行积分运算时，采用滑动窗滤波器取代构造常规积分器时使用的一阶惯性滤波器，使得计算时的输出速度和输出效率都有明显提升，进而提高了跟踪输入常值扰动的效率。

技术领域

本申请属于过程控制技术领域，尤其涉及一种类似积分方法及装置。

背景技术

PID(Proportion integration differentiation)控制技术是工业过程控制领域的一种首选的基础控制技术，但这并不代表PID控制已经能够较好满足控制实际要求，这其实也是一种无奈的选择，因为没有更好的选择。长期以来，人们一直在探索寻找能够全面超越PID控制的方法。遗憾的是，至今为止，任何试图挑战PID基础控制地位的方法仍没取得优势。长期以来，PID控制之所以难以被全面超越，根源在于在PID中存在一个看不见的严重缺陷，即在PID中存在常规积分(Integration，I)控制跟踪输入常值扰动效率不高的问题。

发明内容

本申请提供了一种类似积分方法及装置，用于取代PID中常规积分控制，可以有效提高跟踪输入常值扰动的效率，达到提高PID控制性能的目的。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种类似积分方法，包括：

101、将当前步长的过程信号和上一步长的类似积分输出信号进行加法运算，得到当前步长的加法信号；

102、将所述当前步长的加法信号进行滑动窗滤波后得到当前步长的类似积分输出信号；

103、将所述当前步长的类似积分输出信号作为上一步长的类似积分输出信号后，返回步骤101计算下一步长的类似积分输出信号。

优选地，步骤102具体包括：

将所述当前步长的加法信号根据进行滑动窗滤波后得到当前步长的类似积分输出信号

其中，W_SWF(s)为滑动窗滤波器的传递函数；T_W为窗口时间长度，单位为s，Y_ADD(t)为当前步长的加法信号，Y_ADD(t-dt)为上一步长的加法信号，Y_SI(t)为当前步长的类似积分输出信号，s为拉普拉斯算子。

优选地，步骤101具体包括：

将当前步长的过程信号和上一步长的类似积分输出信号根据Y_ADD(t)＝Y_P(t)+Y_SI(t-dt)进行加法运算，得到当前步长的加法信号；

其中，Y_P(t)为当前步长的过程信号，Y_SI(t-dt)为上一步长的类似积分输出信号，Y_ADD(t)为当前步长的加法信号。

本申请第二方面提供一种类似积分装置，包括：加法器和滑动窗滤波器；

所述加法器的第一输入端作为过程信号的输入端；

所述加法器的输出端和所述滑动窗滤波器的输入端连接；

所述滑动窗滤波器的输出端作为类似积分装置的输出端；

所述滑动窗滤波器的输出端和所述加法器的第二输入端连接。

优选地，所述滑动窗滤波器的传递函数具体为：