[发明专利]基于多模态PID的空压机转速控制方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于多模态PID的空压机转速控制方法，其特征在于，包括：

根据发动机的目标功率获取电堆的目标输出电流；

根据所述目标输出电流查表获取目标入堆压力；

根据目标入堆压力以及实际入堆压力计算获得当前入堆压力的误差，并根据所述当前入堆压力误差计算得到误差变化率；

根据所述当前入堆压力的误差以及所述误差变化率判断当前工作模式，并根据所述当前工作模式采用对应的控制方式；其中，所述控制方式为微分控制、积分控制、比例控制中的一种或者多种；

基于所述控制方式输出空压机转速控制信号。

2.根据权利要求1所述的空压机转速控制方法，其特征在于，所述当前入堆压力的误差e为目标入堆压力以及实际入堆压力的差，所述误差变化率de/dt为误差e的微分。

3.根据权利要求2所述的空压机转速控制方法，其特征在于，根据所述当前入堆压力误差以及所述误差变化率判断当前工作模式，并根据所述当前工作模式采用对应的控制方式，具体包括：

当误差绝对值|e|小于T且误差变化率小于-F时，判断系统处于二级制动模式，采用微分控制；

当误差绝对值|e|小于T且误差变化率大于-F时，系统处于位置学习模式，采用积分控制；

当误差绝对值|e|小于T且误差变化率大于0、小于F时，系统处于一级快速启动模式，采用比例控制；

当误差绝对值|e|小于T且误差变化率大于F时，系统处于二级快速启动模式，采用比例、积分、微分控制；

当误差绝对值|e|大于T且误差变化率小于-F时，系统处于一级制动模式，采用积分、微分控制；

当误差绝对值|e|大于T且误差变化率大于-F时，系统处于三级快速启动模式，采用比例、积分控制；

当误差绝对值|e|大于T且误差变化率大于0、小于F时，系统处于三级快速启动模式，采用比例、积分控制；

当误差绝对值|e|大于T且误差变化率大于F时，系统处于三级快速启动模式，采用比例、积分控制。

4.根据权利要求3所述的空压机转速控制方法，其特征在于，T和F为设定的经验值。

5.根据权利要求3所述的空压机转速控制方法，其特征在于，

制动模式用于减缓误差e变为0的趋势；且制动模式的级数越高，减缓效果越强；

快速启动模式用于缩短系统误差变为0的时间，且快速启动模式的级数越高，缩短效果越明显；

学习模式表示当前的误差e较小，且误差变化率小于0，系统趋向于稳定。

6.一种基于多模态PID的空压机转速控制装置，其特征在于，包括：

目标输出电流获取单元，用于根据发动机的目标功率获取电堆的目标输出电流；

目标入堆压力获取单元，用于根据所述目标输出电流查表获取目标入堆压力；

误差计算单元，用于根据目标入堆压力以及实际入堆压力计算获得当前入堆压力的误差，并根据所述当前入堆压力误差计算得到误差变化率；

控制单元，用于根据所述当前入堆压力的误差以及所述误差变化率判断当前工作模式，并根据所述当前工作模式采用对应的控制方式；其中，所述控制方式为微分控制、积分控制、比例控制中的一种或者多种；

信号输出单元，用于基于所述控制方式输出空压机转速控制信号。

7.根据权利要求6所述的空压机转速控制装置，其特征在于，所述当前入堆压力的误差e为目标入堆压力以及实际入堆压力的差，所述误差变化率de/dt为误差e的微分。