一种超驰控制方法、装置、设备及介质

文档序号:1543210 发布日期:2020-01-17 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种超驰控制方法、装置、设备及介质 (Override control method, device, equipment and medium ) 是由 张春山 张瀚鑫 赵立军 李攀 祁志荣 于 2019-10-25 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种超驰控制方法、装置、设备及介质,包括:将正常PID调节器的第一控制信号以及超驰PID调节器的第二控制信号输入选择器;通过选择器确定出目标控制信号;利用目标控制信号控制调节阀;利用目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的偏差引起的比例作用的输出信号确定非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;将跟踪值以及目标控制信号对应的PID调节器当前时刻的输出信号输入所述选择器,并跳转至通过选择器确定目标控制信号的步骤。这样,能够提高PID调节器的响应速度,在偏差反向时,保障控制系统生产的调节器在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换,从而提升了系统生产的安全性。(The application discloses an override control method, device, equipment and medium, comprising: inputting a first control signal of a normal PID regulator and a second control signal of an override PID regulator into a selector; determining a target control signal through a selector; controlling the regulating valve by using the target control signal; determining a tracking value of a PID regulator corresponding to a non-target control signal by utilizing an output signal of proportional action caused by deviation of the PID regulators corresponding to the target control signal and the non-target control signal; and inputting the tracking value and the output signal of the PID regulator corresponding to the target control signal at the current moment into the selector, and jumping to the step of determining the target control signal through the selector. Therefore, the response speed of the PID regulator can be improved, and when the deviation is reversed, the regulator produced by the control system can be timely switched between the normal PID regulator and the override PID regulator, so that the safety of system production is improved.)

一种超驰控制方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及超驰控制技术领域,特别涉及一种超驰控制方法、装置、设备及介质。

背景技术

超驰控制技术因其可以在自动控制系统的生产状况异常时,将系统转换到预先设定好的安全状态,从而避免生产故障带来的损失而被广泛应用。

目前,超驰控制技术在应用中存在着系统状态切换不够及时的问题。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的在于提供一种超驰控制方法、装置、设备及介质,能够提高PID调节器的响应速度,保障控制系统生产的调节器在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换,从而提升了系统生产的安全性。其具体方案如下:

第一方面,本申请公开了一种超驰控制方法,包括:

步骤S11:将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;

步骤S12:通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;

步骤S13:利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;

步骤S14:利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;

步骤S15:若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12;

步骤S16:若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。

可选的,所述通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号,包括:

确定所述选择器的选择方式,根据所述选择方式通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号。

可选的,所述利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,包括:

确定所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值为TRKVAL=SEL_OUT+(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT;

其中,TRKVAL为所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT为所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

可选的,还包括:

利用修正值修正所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值。

可选的,所述利用修正值修正所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,包括:

利用修正值、所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的调节器的修正后的跟踪值;其中,修正后的所述跟踪值为

TRKVAL=SEL_OUT+[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+

Figure BDA0002248250400000031

)]*PIDACT,并且,

Figure BDA0002248250400000032

为所述修正值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+

Figure BDA0002248250400000033

)]*PIDACT为包括所述修正值的所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

可选的,所述利用修正值修正所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值之前,还包括:

根据控制精度需求,确定所述修正值为0.1至1之间的一个值。

第二方面,本申请公开了一种超驰控制装置,包括:

控制信号输入模块11,用于将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;

控制信号选择模块12,用于通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;

控制信号控制模块13,用于利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;

跟踪值确定模块14,用于利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;

新一轮控制信号确定模块15,用于若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12;

新一轮控制信号确定模块16,用于若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12。

可选的,还包括:

跟踪值修正模块,用于利用修正值修正所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值。

第三方面,本申请公开了一种超驰控制设备,包括处理器和存储器;其中,

所述存储器,用于保存计算机程序;

所述处理器,用于执行所述计算机程序,以实现前述的超驰控制方法。

第四方面,本申请公开了一种计算机可读存储介质,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述的超驰控制方法。

可见,本申请提供的超驰控制方法包括步骤S11:将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;步骤S12:通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;步骤S13:利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;步骤S14:利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;步骤S15:若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12;步骤S16:若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。这样,先利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,然后利用所述跟踪值以及目标控制信号对应的PID调节器对应的当前时刻的输出信号确定出新一轮的目标控制信号,能够提高PID调节器的响应速度,在偏差反向时,保障控制系统生产的调节器在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换,从而提升了系统生产的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请公开的一种超驰控制方法流程图;

图2为本申请公开的一种超驰控制系统示意图;

图3为本申请公开的一种具体的超驰控制方法流程图;

图4为本申请公开的一种具体的超驰控制系统示意图;

图5为本申请公开的一种具体的超驰控制系统示意图;

图6为本申请公开的一种具体的超驰控制系统逻辑图;

图7为本申请公开的一种超驰控制装置结构示意图;

图8为本申请公开的一种超驰控制设备结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

参见图1所示,本申请实施例公开了一种超驰控制方法,包括:

步骤S11:将正常PID(即Proportion、Integral、Differential,比例、积分、微分)调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器。

步骤S12:通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号。

在具体的实施方式中,本实施例可以先确定所述选择器的选择方式,比如,确定所述选择方式为高选或者低选,根据所述选择方式通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号。

步骤S13:利用所述目标控制信号控制系统的调节阀。

也即,将选择器确定出的目标控制信号输出至控制系统的调节阀,来控制系统的生产,此时,目标控制信号对应调节器处于自动控制模式,非目标控制信号对应的调节器处于跟踪模式。

步骤S14:利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值。

在具体的实施方式中,确定出的所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值为

TRKVAL=SEL_OUT+(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT;

其中,TRKVAL为所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT为所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,并且,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

步骤S15:若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。

步骤S16:若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。

也即,新一轮输入至所述选择器的控制信号为目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的输出信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,然后由选择器确定出新一轮的目标控制信号,并将当前目标控制信号传输至调节阀,以控制系统生产。其中,

(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT的值的正负取决于偏差的方向,这样,当偏差反向时,跟踪值会大于或小于当前时刻处于自动控制模式的PID调节器的当前输出信号,通过选择器,控制系统生产的调节器能够在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换。需要指出的是,由于系统扫描时间极短,当前时刻处于自动控制模式的PID调节器的当前输出信号与计算跟踪值的目标控制信号,即计算跟踪值时的当前时刻处于自动控制模式的PID调节器的输出信号可以视为相等,因此,当偏差反向时,跟踪值TRKVAL会大于或小于选择器输出值SEL_OUT,也即大于或小于当前时刻处于自动控制模式的PID调节器的当前输出信号。

例如,参见图2所示,图2为本申请实施例公开的一种超驰控制系统示意图。系统中多个调节器共用一个调节阀,多个调节器的输出信号同时送至选择器,在生产正常情况下,选择器选出正常调节器输出的控制信号送给调节阀,实现对生产过程的自动控制。此时超驰调节器处于开路状态,对系统不起控制作用。当生产不正常时,通过选择器选出超驰调节器输出的控制信号送给调节阀,超驰调节器代替正常调节器对系统进行控制。此时,正常调节器处于开路状态,对系统不起控制作用,当工艺控制系统的生产情况恢复正常时,通过选择器的自动切换,切换到正常调节器来控制生产。选择器分两种,高选和低选;调节器作用方式也分两种,正作用和反作用。并且,共用一个调节阀的多个调节器,在同一时刻只有一个调节器闭环,其余调节器为开环状态,为保证调节器正常切换必须做防积分饱和处理,本申请采用外反馈法,即把选择器的输出引入到不参与控制的调节器,并结合该调节器的偏差引起的比例作用的输出确定出该开环调节器的跟踪值。具体的,先将过程变量1输入的PID1,以及将过程变量2输入PID2,然后将PID1的输出以及PID2的输出输入自动选择器,由自动选择器确定出将PID1的输出或PID2的输出输入至调节阀,当自动选择器选择第二路,即选择将PID2的输出输入至调节阀时,把PID1切换到跟踪模式,同时把相应的跟踪值传输至PID1,当自动选择器选择第一路,即选择将PID1的输出输入至调节阀时,把PID2切换到跟踪模式,同时把相应的跟踪值传输至PID2。

可见,本申请提供的超驰控制方法包括步骤S11:将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;步骤S12:通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;步骤S13:利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;步骤S14:利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;步骤S15:若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12;步骤S16:若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。这样,先利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,然后利用所述跟踪值以及目标控制信号对应的PID调节器对应的当前时刻的输出信号确定出新一轮的目标控制信号,能够提高PID调节器的响应速度,在偏差反向时,保障控制系统生产的调节器在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换,从而提升了系统生产的安全性。

参见图3所示,本申请公开了一种具体的超驰控制方法,包括:

步骤S21:将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;

步骤S22:通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;

步骤S23:利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;

步骤S24:利用修正值、所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的调节器的跟踪值;其中,所述跟踪值为

TRKVAL=SEL_OUT+[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+)]*PIDACT,并且,

Figure BDA0002248250400000092

为所述修正值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+)]*PIDACT为包括所述修正值的所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,并且,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

需要指出的是,当正常PID调节器和超驰调节器分别对应的两个控制变量的测量值均在给定值附近上下波动时,会导致偏差频繁反向,即(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100的值频繁反向,进而跟踪值TRKVAL一会大于选择器输出值SEL_OUT,一会小于选择器输出值SEL_OUT,也即,跟踪值TRKVAL一会大于目标控制信号对应的PID调节器当前的输出信号,一会小于目标控制信号对应的PID调节器当前的输出信号,致使自动选择器的选择结果频繁切换。增加修正值后,在修正值范围内不会切换,在化工工艺过程中可以按照需要的控制精度给出修正值,通常在0.1~1之间,从而提升了生产的稳定性。

步骤S25:若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12;

步骤S26:若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至步骤S12。

例如,参见图4所示,图4为本申请实施例公开的一种具体的超驰控制系统示意图。以在甲醇制烯烃(S-MTO)装置,丙烯制冷单元,丙烯冷剂罐及7丙烯用户工艺中,乙烯产品汽化器出口压力调节为例。丙烯压缩机四段排出气体在丙烯冷剂冷凝器中冷凝,冷凝后的丙烯流入丙烯冷剂收集罐(D-6005),之后依次流经乙烯产品过热器(E-6103)和乙烯产品气化器(E-6102)。经过乙烯产品过热器和乙烯产品气化器回收冷量后,过冷的丙烯冷剂分为三股,一股去本装置7℃等级的用户,一股送至OCC装置用户,其余通过液位控制送入四段吸入罐(D-6004)。此段工艺中,重点控制去界区乙烯的压力PIC6008,其压力控制在3.7MPa,同时要保护汽化器液位LIC6010不能高于50%,又要保护过热器出口温度TIC6014不能高于10℃。生产正常时由过热器出口压力调节器PIC6008控制调节阀PV6008;当汽化器液位LIC6010高于50%时,调节阀PV6008的控制权将由汽化器液位调节器LIC6010接管;当过热器出口温度TIC6014低于10℃时,调节阀PV6008的控制权将由过热器出口温度调节器TIC6014接管;当汽化器液位LIC6010高于50%同时过热器出口温度TIC6014低于10℃时,调节阀PV6008的控制权将由偏差幅度大的调节器接管;当汽化器液位LIC6010以及过热器出口温度TIC6014都恢复正常值时,调节阀PV6008的控制权切回过热器出口压力调节器PIC6008控制。

参见图5所示,图5为本申请实施例公开的一种具体的超驰控制系统示意图。汽化器液位调节器LIC6010为反作用,设定值为50%;过热器出口温度调节器TIC6014为正作用,设定值为10℃;过热器出口压力调节器PIC6008为反作用,设定值为3.7MPa;3个调节器的输出由低选器PY6008自动选择后输出给调节阀PV6008;以HOLLYSYS MACS系统为例,由于HOLLYSYS MACS的PID算法块没有集成超驰算法,故需要自定义算法块实现3个PID按照控制要求,一个工作在自动控制模式,另2个工作在跟踪模式,跟踪值的计算也在自定义算法块中设计,亦要保证模式切换的及时性并要防止切换抖动。参见图6所示,图6为本申请公开的一种具体的超驰控制系统逻辑图,具体使用HOLLYSYS MACS设计,其中150_PY_6008OV即为该自定义算法块。

自定义算法块程序设计如下:

Figure BDA0002248250400000101

Figure BDA0002248250400000121

自定义算法块所用变量说明参见表1所示。

表1

变量名称 数据类型 变量描述
输入变量
PID1PV REAL PID1过程变量
PID1SP REAL PID1给定值
PID1OUT REAL PID1输出
PID1PVU REAL PID1量程上限
PID1PVL REAL PID1量程下限
PID1ACtopT BOOL PID1调节器的作用方式0-正作用,1-反作用
PID1KP REAL PID1比例带
PID2PV REAL PID2过程变量
PID2SP REAL PID2给定值
PID2OUT REAL PID2输出
PID2PVU REAL PID2量程上限
PID2PVL REAL PID2量程下限
PID2ACtopT BOOL PID2调节器的作用方式0-正作用,1-反作用
PID2KP REAL PID2比例带
PID3PV REAL PID3过程变量
PID3SP REAL PID3给定值
PID3OUT REAL PID3输出
PID3PVU REAL PID3量程上限
PID3PVL REAL PID3量程下限
PID3ACtopT BOOL PID3调节器的作用方式0-正作用,1-反作用
PID3KP REAL PID3比例带
SEL_OUT REAL THRSEL-L/H功能块输出
SEL_AMOPT BOOL THRSEL-L/H功能块手/自动模式
OV_SEL BOOL 超驰选择0-低选,1-高选
输出变量
OUT1 REAL 计算得出的跟踪值给PID1
OUT2 REAL 计算得出的跟踪值给PID2
OUT3 REAL 计算得出的跟踪值给PID3
PID1TRKSW BOOL 控制PID1的跟踪模式0-不跟踪,1-跟踪
PID2TRKSW BOOL 控制PID2的跟踪模式0-不跟踪,1-跟踪
PID3TRKSW BOOL 控制PID3的跟踪模式0-不跟踪,1-跟踪
局部变量
PID1ACT SINT 来自PID1的作用方式,正作用时为1、反作用时为-1
PID2ACT SINT 来自PID2的作用方式,正作用时为1、反作用时为-1
PID3ACT SINT 来自PID3的作用方式,正作用时为1、反作用时为-1
MINOUT REAL 3个调节器输出的最小值
MAXOUT REAL 3个调节器输出的最大值

参见图7所示,本申请实施例公开了一种超驰控制装置,包括:

控制信号输入模块11,用于将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;

控制信号选择模块12,用于通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;

控制信号控制模块13,用于利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;

跟踪值确定模块14,用于利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;

新一轮控制信号确定模块15,用于若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12;

新一轮控制信号确定模块16,用于若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12。

可见,本申请实施例提供的超驰控制装置包括控制信号输入模块11,用于将正常PID调节器输出的第一控制信号以及超驰PID调节器输出的第二控制信号输入选择器;控制信号选择模块12,用于通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号;控制信号控制模块13,用于利用所述目标控制信号控制系统的调节阀;跟踪值确定模块14,用于利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值;新一轮控制信号确定模块15,用于若所述目标控制信号为所述第一控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第二控制信号,以及将当前时刻所述正常PID调节器的输出信号确定为新一轮的第一控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12;新一轮控制信号确定模块16,用于若所述目标控制信号为所述第二控制信号,则将所述跟踪值确定为新一轮的所述第一控制信号,以及将当前时刻所述超驰PID调节器的输出信号确定为新一轮的所述第二控制信号,然后将新一轮的所述第二控制信号以及新一轮的所述第一控制信号输入所述选择器,并跳转至模块12。这样,先利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,然后利用所述跟踪值以及目标控制信号对应的PID调节器对应的当前时刻的输出信号确定出新一轮的目标控制信号,能够提高PID调节器的响应速度,在偏差反向时,保障控制系统生产的调节器在正常PID调节器和超驰PID调节器之间及时切换,从而提升了系统生产的安全性。

其中,所述控制信号选择模块12,具体用于确定所述选择器的选择方式,根据所述选择方式通过所述选择器确定出所述第一控制信号和所述第二控制信号中的一个信号为目标控制信号。

所述跟踪值确定模块14,具体用于利用所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,确定出的所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值为

TRKVAL=SEL_OUT+(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT;

其中,TRKVAL为所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100)*PIDACT为所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,并且,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

并且,所述超驰控制装置还包括跟踪值修正模块,用于利用修正值修正所述非目标控制信号对应的PID调节器的跟踪值。

在具体的实施方式中,所述跟踪值修正模块用于利用修正值、所述目标控制信号以及非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号确定出所述非目标控制信号对应的调节器的修正后的跟踪值;其中,修正后的所述跟踪值为

TRKVAL=SEL_OUT+[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+

Figure BDA0002248250400000161

)]*PIDACT,并且,为所述修正值,SEL_OUT为所述选择器输出的所述目标控制信号,

[(PIDPV-PIDSP)/(PIDPVU-PIDPVL)*(1/(PIDKP/100)*100+)]*PIDACT为包括所述修正值的所述非目标控制信号对应的PID调节器的当前时刻的偏差引起的比例作用的输出信号,并且,PIDPV为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值,PIDSP为非目标控制信号对应的PID调节器的给定值,PIDPVU为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值上限,PIDPVL为非目标控制信号对应的PID调节器的过程值下限,PIDKP为非目标控制信号对应的PID调节器的比例参数值,PIDACT为非目标控制信号对应的PID调节器的作用方式。

另外,所述跟踪值修正模块还包括修正值确定模块,用于根据控制精度需求,确定所述修正值为0.1至1之间的一个值。

参见图8所示,本申请实施例公开了一种超驰控制设备,包括处理器21和存储器22;其中,所述存储器22,用于保存计算机程序;

所述处理器21,用于执行所述计算机程序,以实现前述实施例公开的超驰控制方法。

关于上述超驰控制方法的具体过程可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。

进一步的,本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的超驰控制方法。

关于上述超驰控制方法的具体过程可以参考前述实施例中公开的相应内容,在此不再进行赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种超驰控制方法、装置、设备及介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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