核电PID控制系统控制参数自动寻优方法技术方案

本发明专利技术涉及核电控制技术领域，具体公开了一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法。该方法包括：1、获取核电PID控制系统的相关参数；2、根据输入的阶跃试验输入输出数据，寻求核电PID控制系统最优阶次及系统的模型参数；3、对控制器系统进行稳定性判断；4、利用多目标粒子群算法，获取控制器最优参数集；5、从控制器最优参数集选取最优的PID参数。该方法能够获得核电PID控制系统的最优控制参数，减少人工工作量，缩短调试时间；本方法已成功应用于CP1000核电模拟机中，适用于CP1000核电模型的典型单回路PID控制系统。

【技术实现步骤摘要】
核电PID控制系统控制参数自动寻优方法
本专利技术属于核电控制
，具体涉及一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法。
技术介绍
PID调节在核电工程调试、DCS工程样机调试、以及模拟机、设计验证平台开发过程中是不可或缺的环节，目前对于该项工作都采用手动调节的方式，根据工程师经验调节，在遇到一些复杂的控制系统时，PID调节时常会占用很多时间，这种方法调试效率低下，影响整个工程进度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，可用于核电控制系统的PID参数自动调试，避免手动经验调试，提高整体调试效率。本专利技术的技术方案如下：一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，该方法具体包括如下步骤：步骤1、获取核电PID控制系统的相关参数；步骤2、根据输入的阶跃试验输入输出数据，寻求核电PID控制系统最优阶次及系统的模型参数；步骤3、对控制器系统进行稳定性判断；步骤4、利用多目标粒子群算法，获取控制器最优参数集；步骤4.1、获取初始化粒子位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：/n步骤1、获取核电PID控制系统的相关参数；/n步骤2、根据输入的阶跃试验输入输出数据，寻求核电PID控制系统最优阶次及系统的模型参数；/n步骤3、对控制器系统进行稳定性判断；/n步骤4、利用多目标粒子群算法，获取控制器最优参数集；/n步骤4.1、获取初始化粒子位置，计算适应度值；/n步骤4.2、初始化历史最优Pbest为其本身和找出全局最优Gbest；/n步骤4.3、根据位置和速度公式进行位置和速度的更新；/n步骤4.4、重新计算适应度，并根据适应度更新历史最优Pbest和全局最优Gbest，并在收敛或达到...

【技术特征摘要】
1.一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、获取核电PID控制系统的相关参数；
步骤2、根据输入的阶跃试验输入输出数据，寻求核电PID控制系统最优阶次及系统的模型参数；
步骤3、对控制器系统进行稳定性判断；
步骤4、利用多目标粒子群算法，获取控制器最优参数集；
步骤4.1、获取初始化粒子位置，计算适应度值；
步骤4.2、初始化历史最优Pbest为其本身和找出全局最优Gbest；
步骤4.3、根据位置和速度公式进行位置和速度的更新；
步骤4.4、重新计算适应度，并根据适应度更新历史最优Pbest和全局最优Gbest，并在收敛或达到最大迭代次数时，完成多目标粒子群算法，获得控制器最优参数集；
步骤5、从控制器最优参数集选取最优的PID参数。


2.根据权利要求1所述的一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，其特征在于：所述的步骤1中获取核电PID控制系统的相关参数包括：阶跃试验的输入输出数据，以及PID参数寻优范围数据；控制器的参数包括反馈类型，控制器输出限幅下限值，控制器输出限幅上限制，积分环节饱和下限值，积分饱和上限值以及积分类型。


3.根据权利要求1所述的一种核电PID控制系统控制参数自动寻优方法，其特征在于：所述的步骤2中寻求核电PID控制系统最优阶次及系统的模型参数的具体步骤为：
步骤2.1、设定辨识模型；
设定辨识模型为：
A(z-1)y(k)＝B(z-1)u(k-d)+ξ(k)
式中，ξ(k)为白噪声，结构参数nc，nb和d均未知，且



步骤2.2、利用自适应最小二乘辨识方法，寻找系统的最优阶次及系统的模型参数；
设nc＝nb＝n，d＝0，根据可测量的输入输出，确定如下2n个参数：
a1a2…anb1b2…bn
将上述对象写成最小二乘形式：



式中，为数据向量，θ为待...

【专利技术属性】
技术研发人员：张登，刘培邦，谢成龙，张绪怡，尹继超，黄文涛，冯程，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42