The invention discloses a method for optimizing the parameters of a controllable PID controller. According to the transfer function of the controlled process, the method uses the traditional critical proportional band method to set three parameter ratio KP, integral coefficient KI and differential coefficient KD of the PID controller. The optimization value search range of KP, KI and KD parameters is determined according to the setting result, and then based on the new advantage of the variation rate of deviation and deviation. The three parameters KP, KI and KD of PID controller are optimized by genetic algorithm. The method provided by the invention can easily and effectively adjust the optimization effect by changing the weight of the deviation change rate in the optimization performance index, and the control performance of the final PID controller.
【技术实现步骤摘要】
一种性能可控PID控制器参数优化整定方法
本专利技术属于自动控制
,具体涉及一种性能可控PID控制器参数优化整定方法。
技术介绍
PID控制器由于算法简单、鲁棒性好,因而在过程控制中得到广泛应用。PID控制器参数优化整定的性能取决于优化性能指标。一般采用的是如下一类的偏差积分型性能指标:该类指标的不足是最终的优化性能不可调整。尽管提出一些基于上述指标的改进型指标,如分段积分等,但优化性能对性能指标中的参数不敏感,未能很好地解决如何有效调整最终优化效果的问题,不利于工程应用。
技术实现思路
专利技术目的:为解决上述问题,本专利技术提出一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,通过改变新型优化性能指标中的偏差变化率的权系数,方便、有效地调整最终的优化整定效果。技术方案:一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,包括以下步骤:(1)由被控过程和PID控制器构成单回路负反馈仿真控制系统,过程输出为y(t),输入为PID控制器的输出u(t),PID控制器的输入为过程输出设定值r与y(t)之差e(t),t为时间,过程传递函数为G(s),PID控制器传递函数为:s为复数域内的复变量,KP为比例系数,KI为积分系数,KD为微分系数;(2)采用遗传算法,按如下步骤优化PID控制器参数KP、KI和KD:(2.1)设置PID控制器参数KP、KI和KD的优化搜索范围:利用步骤1构成的单回路负反馈控制系统,通过设定值r作单位阶跃扰动仿真实验,采用临界比例带法,得到KP、KI和KD的一组整定参数KP0、KI0和KD0,PID控制器的三个参数的优化值搜索范围分别设为:KP∈(0,βP ...
【技术保护点】
1.一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)由被控过程和PID控制器构成单回路负反馈仿真控制系统,建立PID控制器传递函数;(2)采用遗传算法优化PID控制器参数比例系数KP、积分系数KI和微分系数KD。
【技术特征摘要】
1.一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)由被控过程和PID控制器构成单回路负反馈仿真控制系统,建立PID控制器传递函数;(2)采用遗传算法优化PID控制器参数比例系数KP、积分系数KI和微分系数KD。2.根据权利要求1所述的一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,其特征在于:步骤(1)具体步骤如下:过程输出为y(t),输入为PID控制器的输出u(t),PID控制器的输入为过程输出设定值r与y(t)之差e(t),t为时间,过程传递函数为G(s),PID控制器传递函数为:s为复数域内的复变量,KP为比例系数,KI为积分系数,KD为微分系数。3.根据权利要求1所述的一种性能可控PID控制器参数优化整定方法,其特征在于:步骤(2)具体步骤如下:(2.1)设置PID控制器参数KP、KI和KD的优化搜索范围:利用步骤(1)构成的单回路负反馈控制系统,通过设定值r作单位阶跃扰动仿真实验,采用临界比例带法,得到KP、KI和KD的一组整定参数KP0、KI0和KD0,PID控制器的三个参数的优化值搜索范围分别设为:KP∈(0,βP·KP0),KI∈(0,βI·KI0),KD∈(0,βD·KD0),其中βP、βI和βD分别为大于...
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