科创中国
自适应PID参数整定方法、系统、电子设备及存储介质
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-05-03 16:15:06
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：浙江省温州市| 姚情秘 | 2023-01-25 19:53:38
本发明涉及一种自适应PID参数整定方法、系统、电子设备及存储介质，该方法包括：获取加权适应度函数及其权重；基于被控对象执行阶跃实验得到的阶跃响应特性曲线确定被控对象的传递函数，并计算面积参数；基于面积参数，通过数值优化整定算法确定初始PID参数；基于传递函数构建的传递函数模型，计算使用初始PID参数的闭环回路的适应度函数；根据所述遗传算法的搜索空间、迭代步数以及适应度函数，对所述初始PID参数进行优化搜索，确定最优PID参数。采用数值优化算法与机器学习算法相结合，使用加权评价函数对于理想回路特性进行描述，通过评价函数自适应的选择遗传算法的优化区间，从而使算法可以普适性地整定出合理的PID参数。
本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种自适应PID参数整定方法、系统、电子设备及存储介质。 为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种自适应PID参数整定方法、系统、电子设备及存储介质，旨在解决现有技术中PID参数整定方法在使用中需要工作人员反复调试与测试的问题。
比例‑积分‑微分控制器（Proportion Integration Differentiation ，简称PID）由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。控制器把测量值和一个设定值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的测量值达到或者保持在参考值。
发明人 褚健 刘志勇 吴洁芸 高宇廷
吴庆尉
禇健，男，汉族，1963年4月生，浙江淳安人。浙江大学工业控制研究所日本京都大学化工系联合培养，工业自动化专业毕业，研究生学历，博士，教授。1989年3月参加工作，1984年11月加入中国共产党。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供的自适应PID参数整定方法、系统、电子设备及存储介质，该方法采用数值优化算法与机器学习算法相结合，使用加权评价函数对于理想回路特性进行描述，通过评价函数自适应的选择遗传算法的优化区间，从而使算法可以普适性地整定出合理的PID参数。本发明通过结合数值优化算法以及遗传算法、以及权重自适应函数可以整定出更加符合实际应用需求的PID参数。在整定过程中对于工程人员的专业整定知识和经验要求较低，可自适应的选择合适的优化参数，同时在优化过程中无需反复调整与测试，极大的提升了整定的效率以及准确性。
PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。在自动化控制过程中，PID控制器是目前应用最为广泛和鲁棒性最强的控制器，在化工制造、机器人控制以及过程工业控制中占据了大量的应用量。而PID控制器的控制效果主要由其参数决定的，所以PID参数整定是控制系统设计的核心内容。技术合作，遣派学者专家到国外或者其他地区的高校，研究机构或者生产企业与对方的学者，专家合作进行研究设计，或者双方学者，专家轮流到对方学校，研究机构或者企业进行研究。
下载app