[发明专利]一种在单回路数字控制器上实现的智能控制方法

摘要

本发明提出一种将PID参数自整定与多模态控制相结合的仿人智能控制算法，并在单回路数字控制器上予以实现。数字调节器具有PID参数自整定功能并向智能化和实用性方向发展;采用多模态控制方式是设计仿人智能控制器(SHIC)的基本原则之一，并在采用8031单片机的DMC-002型数字控制器上予以实现。

主权项

一种在单回路数字控制器上实现的智能控制方法包含以下几个部分：PID控制参数自整定PID控制参数自整定方法是基于Nyquist曲线上一个特征点的信息来整定PID参数的方法；这种方法不需要测辨被控对象的数学模型，其整定的关键是系统必须产生等幅振荡，然后按照给定公式计算PID参数值，这就是通常所称的临界比例度整定方法；由于工业生产过程经常存在许多不确定因素，要得到系统真正的等幅振荡并保持一段时间是相当困难的；如果不慎则可能引起系统发散振荡；因此对于要求严格的生产过程，这个方法是难以实用的；因此本发明采用用继电非线性环节来代替比例控制器使闭环系统自动稳定在等幅振荡状态；振荡幅值可通过改变继电特性的特征值加以调整，这样对实际生产过程不会产生大的影响，满足了实用化要求；仿人多模态智能控制多模态控制是在控制过程中根据系统的不同特征状态，控制器采用不同的控制策略和控制模式的一种控制方法；MC的工作过程是：通过特征识别确定系统当前所处的特征运动状态，并立即采用相应的控制模态；例如，当系统偏差较大时，采用较强的控制量使系统获得较大的响应速度以迅速减小偏差；当偏差减小到一定值时，为减小系统因惯性而产生的超调，可通过模式切换减小控制作用或给一个反向的能量补偿，以实现残差的平稳消除；因此Mc的控制过程可看作是对人(控制专家)的启发式和直觉推理逻辑的模仿。