[发明专利]防止使用非线性增益的PID控制器失效的方法

权利要求书

1、一种防止PID控制器失效的方法，所述PID控制器用在过程控制系统的控制回路里，所述PID控制器在当前执行周期里向控制一过程的一设备产生和输出一个控制变量(CV)，并在当前执行周期里接收来自控制回路的指示受控过程状态的过程变量(PV)，和来自过程控制系统的一个设定值(SP)和一个非线性增益参数(K)，所述方法包含步骤：

a)在所述当前执行周期里接收来自所述控制回路的PV，和来自所述过程控制系统的所述SP和所述K，并产生所述PV与所述SP的偏差的一比例分量；

b)在所述当前执行周期里接收来自所述控制回路的PV，和来自所述过程控制系统的所述SP和所述K，并产生一积分分量，该积分分量是所述PV与所述SP的偏差的时间积分；

c)在所述当前执行周期里接收来自所述控制回路的PV，和来自所述过程控制系统的所述SP和所述K，并产生一微分分量，该微分分量是所述PV与所述SP的偏差的时间微分；

d)用所述比例、积分和微分分量产生当前执行周期的增量输出CV；

e)产生一个非线性增益变化分量，并把所述非线性增益变化分量加到所述增量输出CV；

f)通过把步骤e)的结果加到前一个执行周期的输出CV值里而产生所述的当前执行周期的输出CV；

g)用当前执行周期的所述比例、积分和微分分量更新所述前面的执行周期的所述的已存储的比例、积分和微分分量的和。

2、如权利要求1所述的方法，其中该方法还包含以下步骤：

a)通过从所述的前一个执行周期的K值减去当前执行周期的K值得到一个增益的变化量来确定在当前执行周期里K值是否已改变。

3、如权利要求2所述的方法，其中PID控制器接收线性增益参数，以及所述的防止PID控制器失效的方法还包含以下步骤：

a)测试当前执行周期的增益参数，响应于线性增益参数，通过将所述增量输出CV加到所述前一个执行周期的输出CV值里，产生所述当前执行周期的输出CV。

4、一种防止PID控制器失效的方法，所述PID控制器用在过程控制系统的控制回路里，所述PID控制器在当前执行周期里向控制一过程的一设备产生和输出一个控制变量(CV)，并在当前执行周期里接收来自控制回路的指示受控过程状态的过程变量(PV)，和来自过程控制系统的一个设定值(SP)和一个非线性增益参数(K)，所述方法包含步骤：

a)对于所述当前执行周期产生所述PV与所述SP的偏差的一比例分量；

b)对于所述当前执行周期产生一积分分量，该积分分量是所述PV与所述SP的偏差的时间积分；

c)对于所述当前执行周期产生一微分分分量，该微分分量是所述PV与所述SP的偏差的时间微分；

d)计算当前执行周期的增量输出CV；

e)测试当前执行周期的非线性增益参数K，响应于非线性增益参数，产生一非线性增益变化分量并将所述非线性增益变化分量加到所述增量输出CV；

f)通过把步骤e)的结果加到前一个执行周期的输出CV值里而产生所述的当前执行周期的输出CV；

g)用当前执行周期的所述比例、积分和微分分量更新所述前面的执行周期的所述的已存储的比例、积分和微分分量的和。

5、如权利要求4所述的方法，其中该方法还包含以下步骤：

a)通过从所述前一个执行周期的K值减去当前执行周期的K值得到一个增益的变化量来确定在当前执行周期里K值是否已改变。

6、如权利要求5所述的方法，其中PID控制器从所述过程控制系统中接收线性增益参数，并且响应于确定接收到线性增益参数的测试步骤，通过将所述的增量输出CV加到所述的前一个执行周期的比例、积分和微分分量的和里，而产生所述当前执行周期的所述输出量CV。