[发明专利]一种三阶段智能控制算法

说明书

本发明涉及一种三阶段智能控制算法，解决的是难以协调“稳、快、准”控制性能指标之间的矛盾的技术问题，通过采用包括：步骤一，进行初始控制阶段；步骤二，被控量的变化可能出现超调，则进行调整学习阶段；步骤三，进行抗干扰控制阶段；所述步骤一、步骤二级步骤三是模拟人的控制思维，使用的控制策略互不相同的技术方案，较好的解决了该问题，可用于自动控制理论与技术中。

技术领域

本发明涉及自动控制理论与技术领域，具体涉及一种三阶段智能控制算法。

背景技术

由于PID控制算法是主流的、成熟的控制算法，目前具有控制功能的控制仪表大部分是嵌入了PID控制算法；也有一些控制仪表嵌入了模糊控制算法、预测控制算法等。

现有的各种能够应用的控制算法，存在如下问题：控制算法单一，例如PID控制；参数设置复杂，例如模糊控制算法、预测控制算法等；固定控制周期，连续闭环控制，只要有偏差存在且存在波动，控制器就有连续、变化输出，执行器一直在动作，影响了系统的稳定性，也影响了执行器的寿命；难以协调“稳、快、准”控制性能指标之间的矛盾，控制过程的震荡、超调等现象不可避免。

为了解决上述问题本发明基于仿人思维控制理论，提出了三阶段智能控制算法，模拟了人的控制思维，解决了上述问题，取得优良的控制效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的难以协调“稳、快、准”控制性能指标之间的矛盾的技术问题。提供一种新的三阶段智能控制算法，该三阶段智能控制算法具有开、闭环切换，变控制周期、有效地解决了“稳、快、准”控制性能指标之间的矛盾，响应快、超调量小、调整时间短，稳定性好的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种三阶段智能控制算法，所述三阶段智能控制算法包括：

步骤一，进行初始控制阶段；

步骤二，被控量的变化可能出现超调，则进行调整学习阶段；

步骤三，进行抗干扰控制阶段；

所述步骤一、步骤二级步骤三是模拟人的控制思维，使用的控制策略互不相同。

上述方案中，为优化，进一步地，步骤一采用三步控制法完成初始控制，包括：

步骤1.1，初始控制量输出：u₀＝u_max*K0 0.5<K0<1；

步骤1.2，当y≥r*(1-β)，0＜β＜0.4，定义控制量u₁＝k1*u_max，0＜k1＜1，

且：u1<u0；

步骤1.3，当y≥r*(1-ε)

控制量u₂＝u_H

其中：u_max为控制量最大输出，ε为控制精度；r为被控量设定值，u_H为稳态控制量预估值。

进一步地，步骤二包括：判断出y＞r*(1+ε)时进入调整学习阶段，采用的控制策略为：

进一步地，步骤三包括：

判定|e_i|≤ε且则进入抗干扰控制阶段，采用的控制策略为：

如果当前被控量在给定的控制要求范围内，当前控制量为前一时刻的控制量，也就是控制量保持不变，实现开环控制；不在控制要求范围内，则实施闭环控制。