一种模糊自整定PID控制方法及系统与流程

技术特征：

1.一种模糊自整定PID控制方法，其特征在于，包括：

分别利用跟踪器和微分器获取误差跟踪信号和误差微分信号；所述跟踪器和所述微分器相互独立；

采用模糊自整定PID算法，根据所述误差跟踪信号和所述误差微分信号进行PID参数自整定，根据自整定后的PID参数计算总控制量，并输出至被控对象，以便对所述被控对象进行调节控制。

2.根据权利要求1所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述分别利用跟踪器和微分器获取误差跟踪信号和误差微分信号包括：

分别利用第一跟踪器和第二跟踪器获取系统输入信号的第一跟踪信号和系统输出信号的第二跟踪信号；分别利用第一微分器和第二微分器获取所述系统输入信号的第一微分信号和所述系统输出信号的第二微分信号；

将所述第一跟踪信号与所述第二跟踪信号之差作为所述误差跟踪信号；将所述第一微分信号与所述第二微分信号之差作为所述误差微分信号。

3.根据权利要求1所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述跟踪器的表达式为：

其中，v为所述跟踪器的输入信号；v1为v的跟踪信号；v2为v1的微分信号；T1为所述跟踪器的积分步长；r1为所述跟踪器的速度因子；h1为所述跟踪器的滤波因子；n为预报补偿步长，n>1。

4.根据权利要求3所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，n∈[2,2h 1/T 1]。

5.根据权利要求3所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述微分器的表达式为：

其中，u为所述微分器的输入信号；u1为u的跟踪信号；u2为u1的微分信号；T2为所述微分器的积分步长；r2为所述微分器的速度因子；h2为所述微分器的滤波因子。

6.根据权利要求5所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，T1＝T2、h1＝h2且r1＝r2。

7.根据权利要求5所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述模糊自整定PID控制算法为离散论域的模糊自整定PID控制算法。

8.根据权利要求7所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述模糊自整定PID控制算法为二维模糊自整定PID控制算法。

9.根据权利要求1至8任一项所述的模糊自整定PID控制方法，其特征在于，所述根据自整定后的PID参数计算总控制量包括：

根据以下PID控制计算公式计算所述总控制量：

其中，U_(k+1)为k+1时刻的总控制量；K_p^(k+1)、K_i^(k+1)和K_d^(k+1)均为k+1时刻的所述PID参数；e_(i)为i时刻的所述误差跟踪信号；为k+1时刻的所述误差微分信号。

10.一种模糊自整定PID控制系统，其特征在于，包括：

跟踪器：用于获取误差跟踪信号；

微分器：用于获取误差微分信号；所述跟踪器和所述微分器相互独立；

模糊自整定PID控制器：用于采用模糊自整定PID算法，根据所述误差跟踪信号和所述误差微分信号进行PID参数自整定；根据自整定后的PID参数计算总控制量，并输出至被控对象，以便对所述被控对象进行调节控制。