[发明专利]一种PID控制器的参数调节方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种PID控制器的参数调节方法、装置及电子设备，该方法包括：获取PID控制器的当前PID控制参数、目标控制对象的当前控制误差及当前误差波动率；基于预设PID评价指标，分别确定控制误差和误差波动率对应的权重；基于当前控制误差、当前误差波动率以及控制误差和误差波动率对应的权重，确定目标控制对象的目标控制量；基于目标控制量及当前控制误差，对当前PID控制参数进行更新。解决了传统控制方法不精确的问题，实现智能电气化，并且不同于现有PID参数调节方法，无需选取隶属度函数和模糊规则库，降低了人为经验等不准确性因素的影响，整个参数调节过程更为简单、高效，且有利于对系统的超调进行及时处理。

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种PID控制器的参数调节方法、装置及电子设备。

背景技术

近年来，随着挖掘机的应用越来越广泛，对其产品的性能优化需求也越来越多。其中目前的挖掘机大都采用电磁阀来进行液压油的分配，电磁阀在液压系统中有着举足轻重的作用，其控制及调整整个液压油系统的流量、方向和速度以保证整个挖掘动作的精度和准确性。但是由于挖掘机的电磁阀是通过电磁线圈得电与失电驱动，所以经常由于使用时间长、电压不稳定、线圈线路搭铁等因素而出现故障。在现有技术中针对挖掘机中电磁阀常见出现故障的问题，人们开始采用新的智能化的阀门控制体系来替代传统的电磁阀，其中，通过利用智能阀门定位器与阀门配合进行液压油的调节成为新的研究方向。

目前，采用PID算法对智能阀门定位器进行控制是最为常见的智能阀门定位器控制方式，但是，由于智能阀门定位器大部分是根据力平衡理论设计，其通过重复调整弹簧螺钉位置来实现力的平衡。而弹簧螺钉位置与部件的气腔体积，气源变化，温度，振动变化等因素均有关系，容易受到这些因素的干扰。由于传统的PID控制器的动态控制性能较差，在现有技术中，最常用的对PID参数进行动态调整的方式为利用模糊控制调节PID参数，但是这种方式依赖于隶属度函数的选择及模糊控制规则库的设计，需要大量的人工历史操作经验，造成参数调节过程复杂，调节速度慢、效率低，因此，难以适用于液压油这种控制响应速率要求非常高的场景，因此，如何实现PID参数的快速调节，对提升挖掘机的工作性能具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种PID控制器的参数调节方法、装置及电子设备以克服现有技术中PID控制器的参数动态调节速度慢、效率低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种PID控制器的参数调节方法，PID控制器用于对目标控制对象进行控制，所述方法包括：

获取PID控制器的当前PID控制参数、所述目标控制对象的当前控制误差及当前误差波动率；

基于预设PID评价指标，分别确定控制误差和误差波动率对应的权重；

基于所述当前控制误差、所述当前误差波动率以及控制误差和误差波动率对应的权重，确定所述目标控制对象的目标控制量；

基于所述目标控制量及所述当前控制误差，对所述当前PID控制参数进行更新。

可选地，所述基于预设PID评价指标，分别确定控制误差和误差波动率对应的权重，包括：

分别计算所述当前控制误差在不同权重值下对应所述预设PID评价指标的指标值；

将所述指标值的最小值所对应的权重值确定为控制误差的权重值；

基于所述控制误差的权重值，确定所述误差波动率对应的权重值。

可选地，通过如下公式确定所述当前控制误差对应的权重值：