一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法技术

本发明专利技术公开了一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，该方法利用神经元自适应调节和免疫调节神经元增益相结合的特点，能够实现PID参数自适应调节，极大的简化了PID参数整定的工作量，提高了控制参数的精度和适应性，于传统的整定方法相比，该方法能使机组更加安全、经济、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及燃煤机组协调控制领域PID参数整定方法，具体涉及一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法。
技术介绍
：我国以燃煤电站为主的电力供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变，而燃煤机组的协调优化控制一直以来是众多专家学者研究的重点问题。目前，协调优化控制手段还是以传统PID调节控制为主，而如何更快、更好的整定PID调节参数一直以来是一个重要的问题。目前来说，PID整定的方法有很多，最传统的方法是齐格勒-道格拉斯整定方法，这种方法需要大量的阶跃扰动实验，并且整定的参数也并不是最优参数，而是较优参数。一个重要的方法之一就是参数自适应调节的神经元PID自整定，而传统的神经元PID自适应调节存在调节速度过快和搜索方向易受外界干扰等问题。为有效的解决这一问题，必须选择一种合适有效的算法，并对其进行有针对性的改造，使这种自整定的方法一方面具有较强的自适应调节功能，另外一方面具有较强的稳定性。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于针对现有PID整定技术的不足，提供了一种在线动态粒子群PID优化控制方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案予以实现：一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，包括以下步骤：1)免疫调节增益单神经元PID调节器输入信号处理；2)对权利要求1)中的输入信号进行免疫调节增益单神经元PID参数自调节计算；3)对权利要求2)中的系统增益进行免疫调节机制计算。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，免疫调节增益单神经元PID调节器输入信号处理，如下：假设r(k)为被控对象第k步计算设定值，y(k)为被控对象第k步计算被调量，e(k)为第k步计算控制偏差信号，其中，e(k)＝r(k)-y(k)将e(k)进行两步处理，第一步为标准化，处理如下：estd(k)＝e(k)/D其中estd(k)为第k步计算控制标准偏差信号，D为被控对象量程；第二步进行输出信号处理，如下：x1(k)＝estd(k)-estd(k-1)x2(k)＝estd(k)x3(k)＝estd(k)-2estd(k-1)+estd(k-2)其中estd(k-1)，estd(k-2)分别为第k-1步和第k-2步的计算控制标准偏差信号，x1(k)、x2(k)和x3(k)分别为神经元PID调节器的比例信号，积分信号和微分信号。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，利用处理后的输入信号进行免疫调节增益单神经元PID参数自调节，如下：免疫调节增益单神经元PID控制器的第k步计算输出为：u(k)＝u(k-1)+[Kp(k)·x1(k)+Ki(k)·x2(k)+Kd(k)·x3(k)]·K其中u(k)和u(k-1)分别为第k步和第k-1步的神经元PID控制器输出，Kp(k),Ki(k),Kd(k)分别为第k步神经元PID调节器的比例，积分和微分系数，K为系统增益；定义第k步迭代更新变量值z(k)，则， z ( k ) = x 2 ( k ) + K i ( k ) / K p ( k ) · Σ i = 1 k x 2 ( k ) · T s + K d ( k ) / K p ( k ) · Σ i = 1 k x 3 ( k ) / T s ]]>式中Ts为迭代更新的时间步长，将迭代更新变量进行双S型压缩，得， y n ( k ) = 1 - e - z ( k ) 1 + e - z ( k ) ]]>其中yn(k)即为第k步计算得双S型函数，Kp(k),Ki(k),Kd(k)的参数自调节算法如下；Kp(k)＝Kp(k-1)+x1(k)·yn(k)·(y(k)-2y(k-1)+y(k-2))/(u(k)-2u(k-1)+u(k-2)) K i ( k ) = K i ( k - 1 ) + x 2 ( k ) · ( 1 - y n 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，其特征在于，包括以下步骤：1)免疫调节增益单神经元PID调节器输入信号处理；2)对权利要求1)中的输入信号进行免疫调节增益单神经元PID参数自调节计算；3)对权利要求2)中的系统增益进行免疫调节机制计算。

【技术特征摘要】
1.一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，其特征在于，包括以下步骤：1)免疫调节增益单神经元PID调节器输入信号处理；2)对权利要求1)中的输入信号进行免疫调节增益单神经元PID参数自调节计算；3)对权利要求2)中的系统增益进行免疫调节机制计算。2.根据权利要求1所述的一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，其特征在于，步骤1)中，免疫调节增益单神经元PID调节器输入信号处理，如下：假设r(k)为被控对象第k步计算设定值，y(k)为被控对象第k步计算被调量，e(k)为第k步计算控制偏差信号，其中，e(k)＝r(k)-y(k)将e(k)进行两步处理，第一步为标准化，处理如下：estd(k)＝e(k)/D其中estd(k)为第k步计算控制标准偏差信号，D为被控对象量程；第二步进行输出信号处理，如下：x1(k)＝estd(k)-estd(k-1)x2(k)＝estd(k)x3(k)＝estd(k)-2estd(k-1)+estd(k-2)其中estd(k-1)，estd(k-2)分别为第k-1步和第k-2步的计算控制标准偏差信号，x1(k)、x2(k)和x3(k)分别为神经元PID调节器的比例信号，积分信号和微分信号。3.根据权利要求2所述的一种免疫调节增益的单神经元PID调节方法，其特征在于，步骤2)中，利用处理后的输入信号进行免疫调节增益单神经元PID参数自调节，如下：免疫调节增益单神经元PID控制器的第k步计算输出为：u(k)＝u(k-1)+[Kp(k)·x1(k)+Ki(k)·x2(k)+Kd(k)·x3(k)]·K其中u(k)和u(k-1)分别为第k步和第k-1步的神经元PID控制器输出，Kp(k),Ki(k),Kd(k)分别为第k步神经元PID调节器的比例，积分和微分系数，K为系统增益；定义第k步迭代更新变量值z(k)，则， z ( k ) = x 2 ( k ) + K i ( k ) / K p ( k ) · Σ i = 1 k x 2 ( k ) · T s + K d ( k ) / K p ( k ) · Σ i = 1 k x 3 ( k ) / T s ]]>式中Ts为迭代更新的时间步长，将迭代更新变量进行双S型压缩，得， y n ( k ) = 1 - e - z ( k ) 1 + e - z ( k ) ]]>其中yn(k)即为第k步计算得双S型函数，Kp(k),Ki(k),Kd(k)的参数自调节算法如下；Kp(k)＝Kp(k-1)+x1(k)·yn(k)·(y(k)-2y(k-1)+y(k-2))/(u(k)-2u(k-1)+u(k-2)) K i ( k ) = K i ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，郭亦文，高林，高海东，侯玉婷，王春利，李晓博，胡博，
申请(专利权)人：西安西热控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61