一种基于关键指标的PID回路参数智能整定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于关键指标的PID回路参数智能整定方法及系统，涉及自动化PID控制领域，包括采集运行参数；设定反映控制性能的关键指标；计算关键指标的实际值并设置阈值；判断PID回路是否满足控制性能下降要求，若是：筛选建模数据段；对PID回路进行模型辨识；对PID回路进行参数整定，将PID参数的建议值输入集散控制系统DCS中；继续采集运行参数，计算关键指标的实际值；若否：直接继续采集运行参数，计算关键指标的实际值。本发明专利技术根据实际值与阈值的大小关系判断PID回路的控制性能，从而能够在PID回路的控制性能下降或控制效果较差时，及时进行参数智能整定，使得控制回路一直保持在最佳状态下工作。在最佳状态下工作。在最佳状态下工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于关键指标的PID回路参数智能整定方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动化PID控制领域，具体而言，涉及一种基于关键指标的PID回路参数智能整定方法及系统。

技术介绍

[0002]PID控制(Proportional Integral Derivative，比例
‑
积分
‑
微分控制)策略，由于具有结构简单、参数调整方便、适用面广、鲁棒性强的特点，是工业控制器中应用最为普遍的控制策略。PID回路控制性能对企业提高生产效率、安全平稳操作、降本增效等方面具有重要的作用，直接影响企业的经济效益。
[0003]PID控制回路最大难点在于PID参数的整定，目前PID参数多依靠工程师的人工经验整定，具有很多缺陷，例如，其一，人工经验整定很大程度上依赖于工程师们的经验，且效率较低，即便是经验丰富的人员，也需要花大量时间进行工程测试和参数调优。其二，PID参数的优劣，工程师只能简单地通过DCS(Distributed Control System，集散控制系统)画面曲线进行定性的判断，无法准确的进行定量的衡量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于关键指标的PID回路参数智能整定方法，其特征在于，包括：从集散控制系统DCS中采集PID回路的运行参数；设定反映所述PID回路的控制性能的关键指标；根据所述PID回路的运行参数，计算所述关键指标的实际值；根据所述PID回路特点，设置所述关键指标的阈值；根据所述实际值与所述阈值的大小关系判断所述PID回路是否满足控制性能下降要求，若是：发送控制性能下降通知，启动PID参数智能整定功能；从所述运行参数中筛选能反映所述PID回路特点并适合建模的数据段；根据所述数据段对所述PID回路进行模型辨识，得到回路模型；根据所述回路模型以及所述集散控制系统DCS的类型，对所述PID回路进行参数整定，得到PID参数的建议值；将所述PID参数的建议值输入所述集散控制系统DCS中；继续采集PID回路的运行参数，计算所述关键指标的实际值；若否：直接继续采集PID回路的运行参数，计算所述关键指标的实际值。2.根据权利要求1所述的基于关键指标的PID回路参数智能整定方法，其特征在于，所述PID回路的运行参数至少包括设定时段内的n个测量值PV
i
和n个设定值SV
i
，所述关键指标包括变异系数Cov和准确率系数Accu；所述关键指标的实际值包括所述变异系数Cov的计算值和所述准确率系数Accu的计算值；根据所述PID回路的运行参数，计算所述关键指标的实际值，具体为：根据公式计算所述变异系数Cov，其中，Ave表示n个所述测量值PV
i
的均值，Std表示标准偏差；所述均值Ave为所述标准偏差Std为根据公式计算所述准确率系数Accu。3.根据权利要求2所述的基于关键指标的PID回路参数智能整定方法，其特征在于，所述阈值包括变异系数Cov的阈值和准确率系数Accu的阈值；根据所述实际值与所述阈值的大小关系判断所述PID回路是否满足控制性能下降要求，具体为：分别比较所述变异系数Cov的计算值和阈值、以及所述准确率系数Accu的计算值和阈值，当所述变异系数Cov的计算值大于所述变异系数Cov的阈值、且所述准确率系数Accu的计算值小于所述准确率系数Accu的阈值时，则表示满足控制性能下降要求；否则，不满足控制性能下降要求。4.根据权利要求3所述的基于关键指标的PID回路参数智能整定方法，其特征在于，所述变异系数Cov的阈值为2，所述准确率系数Accu的阈值为0.8。5.根据权利要求1所述的基于关键指标的PID回路参数智能整定方法，其特征在于，所述PID回路的运行参数包括设定时段内的设定值、测量值和控制器输出值；
从所述运行参数中筛选能反映所述PID回路特点并适合建模的数据段，具体为：对所述测量值和所述控制器输出值进行趋势提取，得到趋势提取结果；根据所述趋势提取结果，对每个数据点进行合理度分析，得到每个数据点的合理度；采用滑动窗口的方法，对所述设定值、所述测量值和所述控制器输出值进行划分，得到多个滑动数据段；根据每个所述数据点的合理度和所述滑动数据段，得到所述滑动数据段中所有数据点的合理度的平均值，记作滑动数据段合理度；当所述滑动数据段内的自动状态是自动、且所述设定值无变化时，设置所述滑动数据段合理度为零；将所述滑动数据段合...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洋洋，曾娜，张伟勇，张天琦，张志强，王健，刘愉快，王行健，常磊，
申请(专利权)人：清云智通北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：