申请/专利权人：太原科技大学

申请日：2024-04-16

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN118170002A

主分类号：G05B11/42

分类号：G05B11/42

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.11#公开

摘要：动态环境下主从式控制结构的PID控制参数设定方法，属于矫直机控制技术领域，解决主从式控制结构的PID控制的技术问题，包括以下步骤：S1、使用MatlabSimulink建立动态环境下主从式控制结构的PID控制模型；S2、构造适应度函数F（x）；S3、对于适应度函数F（x），采用动态多目标优化算法对PID控制器的6个参数在解空间内进行寻优；S4、根据寻优结果对目标空间个体归一化，计算由极值构成的超平面，将距离超平面最远的点作为PID控制器的6个参数对应的值。本发明在主系统超调量、从系统超调量、从系统ISE、主从缸之间的同步误差都有明显提升，动态PID控制器获得的控制信号可以有效地跟踪参考值。

主权项：1.动态环境下主从式控制结构的PID控制参数设定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、使用MatlabSimulink建立主从式控制结构的PID控制模型，伺服阀阀芯开度到液压缸活塞的传递函数Gs满足下列公式： 式1中，Gs表示液压缸内阀芯到液压缸活塞之间的位移，s为积分的拉普拉斯变换，Kh为伺服阀的增益，ωh为固有频率，ξh为阻尼比；动态调节系统响应特征的变换函数ba为：b＝a-20000*sigmoidTc-10；2式2中，a为原有系数，sigmoid为标准S型函数，Tc为当前的环境变换次数；根据式1、式2确定动态环境下传递函数Gs为： S2、构造适应度函数Fx：Fx＝min[Fsycx,t,Tstx,t,σx,t,Fisex,t]；4x＝[xm_p,xm_i,xm_d,xs_p,xs_i,xs_d]；5式4和式5中：Fsycx,t为调节过程中主、从缸之间的位移累计误差，Tstx,t为主、从缸的调节时间，σx,t为主、从缸的超调量，Fisex,t为主、从缸的积分平方误差；x为包含6维分量的定义域的集合，xm_p,xm_i,xm_d,xs_p,xs_i,xs_d分别为x的6维分量，并且6维分量的取值范围分别为：0≤Xm_p≤15，0≤Xm_i≤40，-0.2≤Xm_d≤0，0≤Xs_p≤80，0≤Xs_i≤600，-1≤Xs_d≤0；其中，m_p为主PID控制器的比例增益，m_i为主PID控制器的比例增益，m_d为主PID控制器的比例增益，s_p为从PID控制器的比例增益，s_i为从PID控制器的比例增益，s_d为从PID控制器的比例增益；S3、对于步骤S2构造的适应度函数Fx，采用动态多目标优化算法对PID控制器的6个参数在解空间内进行寻优；S4、根据步骤S3动态多目标优化算法的寻优结果，对目标空间个体归一化处理，计算由极值构成的超平面，并计算距离此超平面最远的点，其对应决策空间的点分别作为PID控制器对应的6个参数值Km_p、Km_i、Km_d、Ks_p、Ks_i、Ks_d，完成动态环境下主从式控制结构的PID控制参数设定。

全文数据：

权利要求：

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