一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车技术方案

本发明专利技术揭示一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车。所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。该比例积分微分控制方法可以使控制更为便捷。

A proportional integral differential control method, a control system, and an unmanned carrier vehicle

The invention discloses a proportional integral differential control method, a control system and an unmanned carrier vehicle. The PID control method comprises the following steps: obtaining the first range of control elements; selecting a plurality of sample values in the range of the first control elements; a plurality of sample values corresponding to different proportion for the selection of the integral differential parameter; using the plurality of sample values and each corresponding to the PID parameter values by three spline interpolation method to generate the first control elements and the proportional integral differential curve parameter value between the current value measurement; the first control element, the first control element current value curves into the draw, the first control element the current value corresponding to the PID parameter value; according to the ratio of the integral differential parameter after adjustment of the control target for automatic control. This proportional plus integral differential control method can make the control more convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种比例积分微分控制方法、比例积分微分控制系统以及具有该比例积分微分控制系统的无人搬运车。
技术介绍
PID(比例积分微分)控制技术已逐渐应用于各种车辆、机器人等领域，作为这些装置、设备的控制方法。PID控制技术中主要包括比例(Kp)、积分(Ki)、微分(Kd)三个参数的控制。其中，比例参数的控制是PID控制的基础、积分参数的控制可消除稳态误差，但可能增加超调；微分参数的控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。在实际的应用中，PID参数值通常都是进行现场校准的，针对不同的环境和不同的设备条件进行多次校准，并且每次控制要素的变化时，都需要对PID参数值进行重新调整，才可以使控制目标达到所需的PID控制效果。例如，在无人搬运车的PID控制过程中，无人搬运车的载重会随着工厂的需要在设计的负载范围内进行变化，而当车辆所载的负重发生时，原先的PID参数值通常需要进行重新校准。因此，在应用PID控制的过程中较为繁琐、
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种比例积分微分控制方法、比例积分微分控制系统以及无人搬运车。该比例积分微分控制方法可以在控制要素变化时，快速地获取变化后的控制要素所对应的比例积分微分参数值，使比例积分微分控制更为便捷。根据本专利技术的一个方面提供一种比例积分微分控制方法，所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。优选地，所述比例积分微分参数包括比例参数、积分参数以及微分参数，在获取所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述积分参数为一定值、所述微分参数为0，获取所述比例参数与所述第一控制要素之间的关系曲线。优选地，在所述选取多个采样值的步骤中，选取的每两个所述采样值之间的差值为所述第一控制要素的取值范围的1/20。优选地，所述采样值所对应的各个比例积分微分参数值根据理论计算整定法计算取得或者根据工程整定法校准获得。优选地，所述比例积分微分控制方法还包括第二控制要素，在所述获取采样值对应的比例积分微分参数值以及获取所述第一控制要素与其比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述第二控制要素不变。优选地，当所述第二控制要素变化时，所述根据得到的当前比例积分微分参数进行调整的步骤中还包括如下步骤：测量第二控制要素当前值；根据所述第二控制要素当前值对所述比例积分微分参数值按照比例关系进行调整。优选地，所述比例积分微分控制方法用于无人搬运车的比例积分微分控制中，所述第一控制要素为所述无人搬运车的负重。优选地，所述比例积分微分控制方法还包括第二控制要素，所述第二控制要素为地面的摩擦系数。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种比例积分微分控制系统，所述比例积分微分控制系统包括：第一获取模块，用于获取第一控制要素的取值范围；采样模块，与所述第一获取模块相连接，用于在所述第一获取模块所获取的取值范围内进行采样；第二获取模块，与所述采样模块相连接，根据所述采样模块选取的采样值获取对应的比例积分微分参数值；曲线生成模块，与所述采样模块和所述第二获取模块相连接，根据所述采样模块选取的采样值以及所述第二获取模块获取的比例积分微分参数值生成通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；第一测量模块，用于测量第一控制要素的当前值；比例积分微分参数值生成模块，与所述曲线生成模块和所述第一测量模块相连接，用于将所述第一控制要素当前值代入所述曲线生成模块生成的关系曲线中，生成所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；控制模块，与所述比例积分微分参数值生成模块相连接，根据所述比例积分微分参数值生成模块生成的比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。根据本专利技术的又一个方面，还提供一种无人搬运车，所述无人搬运车包括上述的比例积分微分控制系统。相比于现有技术，本专利技术实施例提供的比例积分微分控制方法和比例积分微分控制系统利用多个采样值及其对应的各个比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线，进而，当第一控制要素发生变化时，可以通过测量第一控制要素当前值，将第一控制要素当前值代入上述的关系曲线中，快速地得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值，并使用该比例积分微分参数值对控制目标进行自动控制。该比例积分微分控制方法尤其适用于无人搬运车的比例积分微分控制中，在无人搬运车负重中心稳定的情况下，可以通过在当前环境中获取无人搬运车负重与其比例积分微分参数值之间的关系曲线。当无人搬运车负重变化时，可以通过该关系曲线快速查找到当前负重所对应的比例积分微分参数值进行控制，避免了现有技术中的重新校准等步骤，使无人搬运车的比例积分微分控制更为简单、快捷。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的一种比例积分微分控制方法的流程图；图2为本专利技术的一种比例积分微分控制方法中通过三次样条差值法生成的无人搬运车的负重与比例积分微分参数值之间的关系曲线；图3为本专利技术的另一种比例积分微分控制方法的流程图；以及图4为本专利技术一种比例积分微分控制系统结构示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本专利技术的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本专利技术的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本专利技术。下面结合附图和实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行进一步地说明。请参见图1，其示出了本专利技术的一种PID(比例积分微分，下文均称PID)控制方法的流程图。需要说明的是，本专利技术的PID控制方法可以用于无人搬运车的PID控制中。因此，本专利技术的实施例中以无人搬运车的PID控制方法为例进行说明，但并不以此为限，该控制方法同样可以应用于例如机器人等其他设备的自动控制技术中。如图1所示，在本专利技术的实施例中，该PID控制方法包括如下步骤：步骤S10：获取第一控制要素的取值范围。在本专利技术实施例中，以无人搬运车的PID控制为例，当控制目标为无人搬运车时，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比例积分微分控制方法，其特征在于，所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。

【技术特征摘要】
1.一种比例积分微分控制方法，其特征在于，所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。2.如权利要求1所述的比例积分微分控制方法，其特征在于，所述比例积分微分参数包括比例参数、积分参数以及微分参数，在获取所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述积分参数为一定值、所述微分参数为0，获取所述比例参数与所述第一控制要素之间的关系曲线。3.如权利要求1所述的比例积分微分控制方法，其特征在于，在所述选取多个采样值的步骤中，选取的每两个所述采样值之间的差值为所述第一控制要素的取值范围的1/20。4.如权利要求1所述的比例积分微分控制方法，其特征在于，所述采样值所对应的各个比例积分微分参数值根据理论计算整定法计算取得或者根据工程整定法校准获得。5.如权利要求1所述的比例积分微分控制方法，其特征在于，所述比例积分微分控制方法还包括第二控制要素，在所述获取采样值对应的比例积分微分参数值以及获取所述第一控制要素与其比例积分微分参数值之间的关系曲线的步骤中，假定所述第二控制要素不变。6.如权利要求5所述的比例积分微分控制方法，其特征在于，当所述第二控制要素变化时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗莲英，许晓龙，伍致荣，
申请(专利权)人：英华达上海科技有限公司，英华达上海电子有限公司，英华达南昌科技有限公司，英华达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31