中，在上述的实现形式的基础上，设定所述正常偏差范围为(-5%a?+5% a)，a为所述目标转速，表示实测转速滞后目标转速，“ + ”表示实测转速超出目标转速，转速差在此区域内，无需对电动机进行转速调整。设定所述微调区间为[-10%a?-5% a]和[+5% a?+10% a]，转速差在此区域内，需要对电动机进行转速的精确调整，直至转速差回归到正常偏差范围内，转速差超出此范围的，不包括(-5% a?+5% a)区域，需要对电机进行转速的粗略调整，直至转速差回归到微调区间内，进而在进行转速的精确调整，直至转速差回归到正常偏差范围内，调整完毕。可以理解的是，此实施例中的规定值只是一种方式，规定范围可以根据现场需要进行一定的变动。
[0031]上述技术方案中，所述精确调整的具体方式为:根据所述转速差异值的大小，产生一个步进量，步进式地增加或减小所述数字量化值，比如转速差为-6% a，则可以设定步进量为此时数字量化值的2%，随即按此步进量对此时的数字量化值进行累加，直到转速差回归到正常偏差范围内；所述模糊调整的具体方式为:根据所述差异值的大小，产生一个比例量，比例式地增加或减小所述数字量化值，比如转速差为-15% a，则可以设定比例量为此时数字量化值的1.15倍，随即按此比例量对此时的数字量化值进行比例式地增加，直到转速差回归到微调区间内，进而在进行转速的精确调整，直至转速差回归到正常偏差范围内，调整完毕。
[0032]上述技术方案中，通过人机交互界面设置所述预定运行曲线，比如触摸屏或电脑显示终端。
[0033]上述技术方案中，设置有控制模块，比如PLC或芯片等，其接收所述预定运行曲线，并转换产生所述控制信号，并对控制信号的强弱进行数字量化。设置有变频器，其接收所述数字量化值来控制输出的励磁电流的强弱，励磁电流的大小与电机的转速成正比，电机根据所述励磁电流来运行。
[0034]上述技术方案中，通过编码器对电机运行状态进行实时监测，将监测信号反馈到所述控制模块中，并将电机的实时运行曲线显示在所述人机交互界面上，从而可以很清楚的对比实测转速和目标转速的差异。所述控制模块根据所述检测信号判断转速差异值所处范围，并进行所述算法处理，产生纠正控制信号并传送至所述变频器，变频器根据纠正信号实时调整励磁电流的大小，从而完成电机调速过程。
[0035]如上所述，本发明的电机的PID智能调速方法，解决了有效解决了电动机开环控制方式的弊端，经过对转速差异值进行两次判断，并进行相应的粗略调整和精确调整，调整速度更快更精确；有效避免调整幅度过大，导致调整过程的反复震荡；粗略调整和精确调整相互配合，避免频繁操作和避免较大幅度调节；对控制量进行数字量化，从而对数字量化值进行调整，有效避免了环境影响；此种调速方法抗干扰能力强，从而保证了调整过程总体的快速、高稳定性；调整过程的算法处理简单，实现成本低，具有巨大的实用价值。
[0036]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种电机的PID智能调速方法，其特征在于，包括: 步骤I)设置电机的预定运行曲线，根据所述预定运行曲线转换产生控制信号； 步骤2)电机根据所述控制信号启动运行； 步骤3)对电机的运行状态进行实时监测，并得到实测转速； 步骤4)比较预定运行曲线所确定的目标转速与实测转速的差异，得到转速差异值； 步骤5)判断转速差异值是否在正常偏差范围内，如果处于正常偏差范围内，则不作调整，回到步骤3)，直到电机运行结束；如果超出了正常偏差范围，则根据所述转速差异值进行PID算法处理，产生纠正控制信号，电机根据所述纠正控制信号进行转速调整，回到步骤3)，直到所述转速差异值处于正常偏差范围内，调整结束。
2.如权利要求1所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，所述算法处理的方法为: 步骤a)将步骤I)中的控制信号进行量化处理，得到数字量化值； 步骤b)如果所述转速差异值处于微调区间内，对所述数字量化值进行精确调整；如果所述转速差异值超出微调区间，对所述数字量化值进行模糊调整。
3.如权利要求2所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，设定所述正常偏差范围为(_5%a?+5%a)，a为所述目标转速，表示实测转速滞后目标转速，“ + ”表示实测转速超出目标转速，设定所述微调区间为[-10% a?-5% a]和[+5% a?+10% a]。
4.如权利要求2所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，所述精确调整的方式为:根据所述转速差异值的大小，产生一个步进量，步进式地增加或减小所述数字量化值； 所述模糊调整的方式为:根据所述差异值的大小，产生一个比例量，比例式地增加或减小所述数字量化值。
5.如权利要求1所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，通过人机交互界面设置所述预定运行曲线。
6.如权利要求5所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，设置有控制模块，其接收所述预定运行曲线，并转换产生所述控制信号。
7.如权利要求6所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，设置有变频器，其接收所述控制信号来控制输出的励磁电流，电机根据所述励磁电流来运行。
8.如权利要求7所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，通过编码器对电机运行状态进行实时监测，将监测信号反馈到所述控制模块中，并将电机的实时运行曲线显示在所述人机交互界面上。
9.如权利要求8所述的电机的PID智能调速方法，其特征在于，所述控制模块根据所述检测信号判断转速差异值所处范围，并进行所述算法处理，产生纠正控制信号并传送至所述变频器。
【专利摘要】本发明公开了一种电机的PID智能调速方法，包括：步骤1)设置电机的预定运行曲线，根据所述预定运行曲线转换产生控制信号；步骤2)电机根据所述控制信号启动运行；步骤3)对电机的运行状态进行实时监测，并得到实测转速；步骤4)比较预定运行曲线所确定的目标转速与实测转速的差异，得到转速差异值；步骤5)判断转速差异值是否在正常偏差范围内，如果处于正常偏差范围内，则不作调整，回到步骤3)，直到电机运行结束；如果超出了正常偏差范围，则根据所述转速差异值进行PID算法处理，产生纠正控制信号，电机根据所述纠正控制信号进行转速调整，回到步骤3)。本发明的调速过程精确稳定，且调整方法更为简单快速。
【IPC分类】H02P27-04
【公开号】CN104753439
【申请号】CN201510137263
【发明人】臧华东, 李洪群
【申请人】苏州工业职业技术学院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月26日