CN110032060B - 过程控制方法、过程控制装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式公开了一种过程控制方法、过程控制装置和存储介质。方法包括：检测过程参数的测量值，计算所述测量值相对于时间的变化率(101)；当所述变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值(102)；基于所述过程参数的测量值生成比例‑积分控制输出值，确定所述动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将所述开环控制输出值与所述比例‑积分控制输出值相叠加，并利用所述叠加结果控制所述过程参数(103)。本发明实施方式可以实现针对快速扰动的超前控制，并避免快速扰动可能导致的安全问题。
Description
技术领域
本发明涉及过程控制技术领域，特别是涉及一种过程控制方法、过程控制装置和存储介质。
背景技术
过程控制是指以温度、压力、流量、液位和成分等工艺参数作为被控变量的自动控制方法。过程控制也称实时控制，计算机及时采集检测数据，迅速地对被控变量进行自动控制和自动调节。
比例-积分(PI)调节器是过程控制中常用的线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将控制偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。其中：PI调节器的比例调节作用可以减少系统偏差；PI调节器的积分调节作用可以消除稳态误差，提高无误差度。
在现有技术中，通常采用PI控制器对被控变量执行闭环控制，同时采用固定的限制设定值对被控变量执行开环控制。比如，在透平旋转类机械的燃机发电和驱动压缩机应用、防喘振控制及性能控制应用中，通常就采用这种闭环与开环相结合，而且限制设定值为固定值的过程控制方式。
然而，固定的限制设定值虽然可以降低控制繁琐度，但是超前控制效果不佳。尤其是，在系统开机不久或正常操作模式中处于快速扰动时，固定的限制设定值难以引入超前控制，可能导致系统处于不安全状态。
发明内容
本发明实施方式提出一种过程控制方法、过程控制装置和存储介质。
本发明实施方式的技术方案如下：
本发明实施方式提供的过程控制方法，包括：
检测过程参数的测量值，计算所述测量值相对于时间的变化率；
当所述变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值；
基于所述过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定所述动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将所述开环控制输出值与所述比例-积分控制输出值相叠加，并利用所述叠加结果控制所述过程参数。
在一个实施方式中，该方法还包括下列中的至少一个：
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用。
在一个实施方式中，所述限制设定值的动态降低速率为所述变化率的单调递增函数。
在一个实施方式中，构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用，为所述变化率的单调递增函数。
在一个实施方式中，构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用，为所述变化率的单调递增函数。
在一个实施方式中，所述当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低限制设定值包括：
当所述变化率大于等于第一预定门限值且所述测量值大于等于第二预定门限值时，动态降低限制设定值。
本发明实施方式提供的过程控制装置，包括：
测量值检测模块，用于检测过程参数的测量值，计算所述测量值相对于时间的变化率；
限制设定值降低模块，用于当所述变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值；
控制模块，用于基于所述过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定所述动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将所述开环控制输出值与所述比例-积分控制输出值相叠加，并利用所述叠加结果控制所述过程参数。
在一个实施方式中，还包括：
恢复模块，用于执行下列中的至少一个：
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用；
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用。
在一个实施方式中，所述限制设定值的动态降低速率为所述变化率的单调递增函数，构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用，为所述变化率的单调递增函数，构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用，为所述变化率的单调递增函数。
本发明实施方式提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的过程控制方法的步骤。
从上述技术方案可以看出，本发明实施方式包括：检测过程参数的测量值，计算测量值相对于时间的变化率；当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低过程参数的限制设定值，基于过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将开环控制输出值与比例-积分控制输出值相叠加，并利用叠加结果控制过程参数。可见，在本发明实施方式中，限制设定值不再是固定不变的，而是与测量值相对于时间的变化率具有相关性。当变化率过大时，动态降低限制设定值以尽快引入开环控制，从而实现针对快速扰动的超前控制，并避免快速扰动可能导致的安全问题。
另外，在本发明实施方式中，当变化率恢复到正常水平时，将限制设定值恢复到原始预设值以防止过量的开环控制。
还有，本发明实施方式还可以将变化率和测量值共同作为是否动态降低限制设定值的考虑因素，既可以在快速扰动过程时尽快引入开环控制，还可以避免因测量值较小而过早引入开环控制，从而取得较佳的控制结果。
附图说明
图1为根据本发明的过程控制方法的流程图。
图2为根据本发明闭环与开环相结合且限制设定值为动态值的控制过程示意图。
图3为根据本发明的过程控制装置的结构图。
图4为根据本发明的过程控制装置的示范性结构图。
图5为根据本发明的动态限制设定值的示范性示意图。
图6为根据本发明动态叠加结果的示范性示意图。
图7为根据本发明比例调节作用的示范性示意图。
图8为根据本发明积分调节作用的示范性示意图。
其中，附图标记如下：
| 标号 | 含义 |
| 101～104 | 步骤 |
| 20 | 设定值线 |
| 21 | 测量值门限值线 |
| 22 | 原始限制设定值线 |
| 23 | 报警线 |
| 24 | 紧急线 |
| 301 | 测量值检测模块 |
| 302 | 限制设定值降低模块 |
| 303 | 控制模块 |
| 304 | 恢复模块 |
| 401 | PI控制器 |
| 402 | 限制设定值控制器 |
| 403 | 加法器 |
| 404 | 变化率计算器 |
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
在过程控制中，通常采用PI控制器对被控对象执行闭环控制，同时利用限制设定值对被控对象执行开环控制，其中被控对象的参数通常称为过程参数。在闭环控制中，利用过程参数的检测值(PV)和在PI控制器中预设置的、比例-积分控制的设定值(SP)执行比例-积分运算以生成比例-积分控制输出值。在开环控制中，预先设置限制设定值，当过程参数的检测值达到限制设定值时，输出预定的开环控制输出值；当过程参数的检测值没有达到限制设定值时，不输出开环控制输出值，即开环控制输出值为零。
在闭环与开环相结合的控制方式中，当过程参数的检测值没有达到限制设定值时，开环控制输出值为零，此时直接利用闭环输出的比例-积分控制的输出值控制过程参数；当过程参数的检测值达到限制设定值时，开环控制输出值不为零(比如为预定值)，此时将开环控制输出值与闭环输出的比例-积分控制的输出值相叠加，再利用叠加结果控制过程参数。
在本发明实施方式中，同样采用闭环与开环相结合的控制方式。其中尤为关键的是，本发明实施方式的限制设定值为动态值，而且该限制设定值与过程参数的测量值相对于时间的变化率具有相关性。具体为：当变化率过大时，从限制设定值的原始预设值开始动态降低限制设定值，从而尽快引入开环控制(即使此时过程参数的测量值没有达到为限制设定值预先设定的原始预设值)，实现针对快速扰动的超前控制。而且，当变化率恢复到正常水平时，再将限制设定值恢复到原始预设值。
图1为根据本发明过程控制方法的流程图。
如图1所示，该方法包括：
步骤101：检测过程参数的测量值，计算测量值相对于时间的变化率。
在这里，首先检测过程参数的测量值，然后计算测量值相对于时间的变化率。在这里，测量值相对于时间的变化率是指测量值的增量与时间的增量的比。变化率越大，通常意味着过程参数的测量值变化速率越大。
而且，过程参数可以为温度、压力、流量、液位和成分等任意的工艺参数。比如，在诸如燃气轮机、压缩机或蒸汽轮机等透平旋转类机械的过程控制应用中，过程参数可以包括透平温度、透平速度、负荷量，等等。
以上示范性描述了过程参数的典型实例，本领域技术人员可以意识到，基于具体应用环境的不同，过程参数还可以实施为其它典型实例，本发明实施方式对此并无限定。
步骤102：当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低过程参数的限制设定值。
在这里，预先为变化率设定第一预定门限值。
当变化率大于等于第一预定门限值时，认定需要尽快引入开环控制输出值，此时动态降低过程参数的限制设定值。比如，预先设置有限制设定值的原始预设值，当变化率大于等于第一预定门限值时，从原始预设值开始，动态降低过程参数的限制设定值。
当过程参数的测量值较小时，测量值轻微的变化都可能引起剧烈的变化率变化。此时，如果单纯基于变化率变化情况而盲目引入开环控制输出值，可能导致过早引入开环控制，造成控制效果不佳。
优选地，在本发明实施方式中，当变化率大于等于第一预定门限值且测量值大于等于第二预定门限值时，动态降低限制设定值。也就是说，本发明实施方式还可以将变化率和测量值共同作为是否动态降低限制设定值的考虑因素，既可以在快速扰动过程时尽快引入开环控制，还可以避免因测量值较小而导致的过早引入开环控制，从而取得较佳的控制结果。具体地，可以预先设置限制设定值的原始预设值，当变化率大于等于第一预定门限值且测量值大于等于第二预定门限值时，从原始预设值开始，动态降低过程参数的限制设定值。
步骤103：基于过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将开环控制输出值与比例-积分控制输出值相叠加，并利用叠加结果控制过程参数。
在这里，将过程参数的测量值输入PI控制器。PI控制器中预设置有设定值。PI控制器基于设定值和测量值，执行比例-积分运算以生成比例-积分控制输出值。
而且，确定动态降低后的限制设定值的开环控制输出值。其中：当过程参数的检测值没有达到被动态降低的限制设定值时，无需介入开环控制，此时开环控制输出值为零。当过程参数的检测值达到被动态降低的限制设定值时，需要介入开环控制，此时开环控制输出值可以是预设的固定值，还可以是与检测值相关的变量。
具体的：
在一个实施方式中，当过程参数的限制设定值被降低后，如果过程参数的检测值没有达到该被降低的限制设定值，开环控制提供的开环控制输出值为零，因此直接利用闭环输出的比例-积分控制输出值控制过程参数。
在一个实施方式中，当过程参数的限制设定值被降低后，如果过程参数的检测值达到该被降低的限制设定值，开环控制提供的开环控制输出值不为零，将开环控制输出值与闭环输出的比例-积分控制的输出值相叠加，再利用叠加结果控制过程参数。
可见，当过程参数的测量值变化率满足预定条件(即大于等于第一预定门限值)时，通过动态降低过程参数的限制设定值，可以尽快引入开环控制输出值以抑制快速扰动时的不稳状况。
在本发明实施方式中，限制设定值的动态降低速率为变化率的单调递增函数。因此，当变化率越大时，限制设定值的动态降低速率越大，从而可以在快速扰动时尽快引入开环控制输出值。
在一个实施方式中，构成比例-积分控制输出值的比例调节作用为变化率的单调递增函数。可见，当变化率越大时，构成比例-积分控制输出值的比例调节作用越大，从而可以在快速扰动时增强PI控制器的比例调节作用。
在一个实施方式中，构成比例-积分控制输出值的积分调节作用为变化率的单调递增函数。可见，当变化率越大时，构成比例-积分控制输出值的积分调节作用越大，从而可以在快速扰动时增强PI控制器的积分调节作用。
在一个实施方式中，该方法还包括：在利用叠加结果控制过程参数之后，继续检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加动态降低后的限制设定值。
可见，当更新变化率恢复到正常水平(小于第一预定门限值)时，认定已经脱离快速扰动状态，此时可以按照预定速率将降低后的限制设定值再动态恢复到原始预设值。
在一个实施方式中，该方法还包括：在利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低比例-积分控制输出值的比例调节作用。
可见，当更新变化率恢复到正常水平(小于第一预定门限值)时，认定已经脱离快速扰动状态，此时可以按照预定速率将之前升高的、PI控制器的比例调节作用再动态降低到比例调节作用的原始值。
在一个实施方式中，该方法还包括：在利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的积分调节作用。
可见，当更新变化率恢复到正常水平(小于第一预定门限值)时，认定已经脱离快速扰动状态，此时可以按照预定速率将之前升高的、PI控制器的积分调节作用再动态降低到积分调节作用的原始值。
在一个实施方式中，该方法还包括：
在利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加动态降低后的限制设定值。
可见，当更新后的测量值过低时，认定无需频繁介入开环控制，此时可以按照预定速率将降低后的限制设定值再动态恢复到原始预设值。
在一个实施方式中，该方法还包括：
在利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低比例-积分控制输出值的比例调节作用。
可见，当更新后的测量值过低时，认定无需频繁介入开环控制，此时可以按照预定速率将之前升高的、PI控制器的比例调节作用动态恢复到比例调节作用的原始值。
在一个实施方式中，该方法还包括：
在利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的积分调节作用。
可见，当更新后的测量值过低时，认定无需频繁介入开环控制，此时可以按照预定速率将之前升高的、PI控制器的积分调节作用动态恢复到积分调节作用的原始值。
图2为根据本发明闭环与开环相结合且限制设定值为动态值的示意图。
在图2中，横坐标为时间，纵坐标为检测值和设定值。采用闭环与开环相结合的控制方式，在纵轴方向上，从下到上依次为设定值线20、测量值门限值线21、过程参数的原始限制设定值线22、报警线23和紧急线24。其中，测量值门限值线21的高度为H1，原始限制设定值线22的高度为H0。
在系统刚开启时，发生快速扰动，测量值的变化率大于预定门限值，由于此时过程参数的测量值低于测量值门限值(H1)，并未达到测量值门限值线21，此时并不降低限制设定值，以防止过早引入开环控制。在快速扰动发生期间(测量值的变化率持续大于预定门限值)，当过程参数的测量值开始大于测量值门限值(H1)时，从H0开始动态降低限制设定值，从而尽快引入开环控制。而且，当过程参数的测量值达到报警线23时，发出报警操作；当过程参数的测量值达到紧急线24时，执行预定的紧急处理操作。
基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种过程控制装置。
图3为根据本发明的过程控制装置的结构图。
如图3所示，该装置包括：
测量值检测模块301，用于检测过程参数的测量值，计算测量值相对于时间的变化率；
限制设定值降低模块302，用于当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低过程参数的限制设定值；
控制模块303，用于基于过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将开环控制输出值与比例-积分控制输出值相叠加，并利用叠加结果控制过程参数。
在一个实施方式中，还包括：
恢复模块304，用于执行下列中的至少一个：
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加动态降低后的限制设定值；
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的积分调节作用；
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加动态降低后的限制设定值；
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块303利用叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成比例-积分控制输出值的积分调节作用。
在一个实施方式中，限制设定值的动态降低速率为变化率的单调递增函数；构成比例-积分控制输出值的比例调节作用为变化率的单调递增函数；构成比例-积分控制输出值的积分调节作用为变化率的单调递增函数。
基于上述分析，图4为根据本发明的过程控制装置的示范性结构图。
在图4中，闭环与开环相结合且限制设定值为动态值，该过程控制装置包括PI控制器401、限制设定值控制器402、加法器403和变化率计算器404。PI控制器401的输入包括设定值(SP)、检测值(PV)、积分调节作用(I)和比例调节作用(P)；变化率计算器404的输入为检测值(PV)。
PI控制器401用于提供闭环的比例-积分控制输出值；限制设定值控制器402用于提供开环的开环控制输出值；加法器403，用于将比例-积分控制输出值与开环控制输出值相叠加，以作为过程参数的控制量；变化率计算器404用于计算过程参数的测量值相对于时间的变化率。
假定开环控制中的限制设定值的原始预设值为SP_LIM；限制设定值的动态值为SP_DLIM；在PI控制器401中设置的设定值为SP_PID；PI控制器401的输出为PIout；加法器403的输出为Kout。
那么：SP_LIM＝SP_PID+K1；SP_DLIM＝SP_LIM-K2＝SP_PID+K1-K2。K1为固定的设置值；K2为与测量值相对于时间的变化率相关的函数，当变化率越大，K2越大。
变化率计算器404将计算出的测量值相对于时间的变化率发送到设定值控制器402。设定值控制器402基于变化率计算出比例调节作用调节量Kp和积分调节作用调节量Ki，并向PI控制器401提供Kp和Ki。Kp与测量值相对于时间的变化率相关，为变化率的单调递增函数；Ki与测量值相对于时间的变化率相关，为变化率的单调递增函数。
基于图4所示结构，图5为根据本发明的动态限制设定值的示意图。在图5中，横轴为测量值相对于时间的变化率，纵轴为动态限制设定值SP_DLIM，其中SP_DLIM＝SP_PID+K1-K2。
基于图4所示结构，图6为根据本发明动态叠加结果的示意图。在图6中，横轴为测量值相对于时间的变化率，纵轴为叠加结果Output，其中Output＝PIout+Kout。
基于图4所示结构，图7为根据本发明比例调节作用的示意图。在图7中，横轴为测量值相对于时间的变化率，纵轴为最终的比例调节作用Proportion，其中Proportion＝P+Kp。
基于图4所示结构，图8为根据本发明积分调节作用的示意图。在图8中，横轴为测量值相对于时间的变化率，纵轴为最终的积分调节作用Integration，其中Integration＝I+Ki。
以上以具体数学表达式描述了过程控制中的各个变量，本领域技术人员可以意识到，这些数学表达式仅为示范性作用，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
可以在多种应用环境中实施本发明实施方式。比如，在透平旋转类机械(燃气轮机，压缩机，蒸汽轮机)的燃机发电和驱动压缩机应用中，可以将本发明实施方式应用到透平入口或排气温度控制回路中，也可以将本发明实施方式应用到燃机/汽机发电应用的转速或负荷控制回路中，还可以将本发明实施方式应用到燃机或汽机驱动压缩机应用的防喘振控制及性能控制中。本发明实施方式尤其适用于需要快速响应稳定调节回路的各种应用环境。
可以遵循一定规范的应用程序接口，将本发明实施方式所提出的过程控制方法编写为安装到工业现场控制器、服务器、个人电脑、移动终端等中的插件程序，也可以将其封装为应用程序以供用户自行下载使用。
可以通过指令或指令集存储的储存方式将本发明实施方式所提出的过程控制方法存储在各种存储介质上。这些存储介质包括但是不局限于：软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存等。另外，还可以将本发明实施方式所提出的过程控制方法应用到基于闪存(Nand flash)的存储介质中，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的过程控制方法的步骤。
综上所述，本发明实施方式包括：检测过程参数的测量值，计算测量值相对于时间的变化率；当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低过程参数的限制设定值，基于过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将开环控制输出值与比例-积分控制输出值相叠加，并利用叠加结果控制过程参数。可见，在本发明实施方式中，限制设定值不再是固定不变的，而是与测量值相对于时间的变化率具有相关性。当变化率过大时，动态降低限制设定值以尽快引入开环控制，从而实现针对快速扰动的超前控制，并避免快速扰动可能导致的安全问题。
另外，在本发明实施方式中，当变化率恢复到正常水平时，将限制设定值恢复到原始预设值以防止过量的开环控制。
还有，本发明实施方式还可以将变化率和测量值共同作为是否动态降低限制设定值的考虑因素，既可以在快速扰动过程时尽快引入开环控制，还可以避免因测量值较小而导致的开环控制过早引入，从而取得较佳的控制结果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.过程控制方法，其特征在于，包括：
检测过程参数的测量值，计算所述测量值相对于时间的变化率(101)；
当所述变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值(102)，其中，所述当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值包括：当所述变化率大于等于第一预定门限值且所述测量值大于等于第二预定门限值时，动态降低限制设定值；
基于所述过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定所述动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将所述开环控制输出值与所述比例-积分控制输出值相叠加，并利用所述叠加结果控制所述过程参数(103)。
2.根据权利要求1所述的过程控制方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤中的至少一个：
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用。
3.根据权利要求1所述的过程控制方法，其特征在于，所述限制设定值的动态降低速率为所述变化率的单调递增函数。
4.根据权利要求1所述的过程控制方法，其特征在于，构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用，为所述变化率的单调递增函数。
5.根据权利要求1所述的过程控制方法，其特征在于，构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用，为所述变化率的单调递增函数。
6.过程控制装置，其特征在于，包括：
一测量值检测模块(301)，用于检测过程参数的测量值，计算所述测量值相对于时间的变化率；
一限制设定值降低模块(302)，用于当所述变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值，其中，所述当变化率大于等于第一预定门限值时，动态降低所述过程参数的限制设定值包括：当所述变化率大于等于第一预定门限值且所述测量值大于等于第二预定门限值时，动态降低限制设定值；
一控制模块(303)，用于基于所述过程参数的测量值生成比例-积分控制输出值，确定所述动态降低后的限制设定值的开环控制输出值，将所述开环控制输出值与所述比例-积分控制输出值相叠加，并利用所述叠加结果控制所述过程参数。
7.根据权利要求6所述的过程控制装置，其特征在于，还包括：
一恢复模块(304)，用于执行下列中的至少一个：
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，计算所述更新后的测量值相对于时间的更新变化率，当所述更新变化率小于第一预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用；
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态增加所述动态降低后的限制设定值；
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用；
在控制模块(303)利用所述叠加结果控制过程参数之后，检测过程参数的更新后的测量值，当所述更新后的测量值小于第二预定门限值时，动态降低构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用。
8.根据权利要求6所述的过程控制装置，其特征在于，
所述限制设定值的动态降低速率为所述变化率的单调递增函数；
构成所述比例-积分控制输出值的比例调节作用为所述变化率的单调递增函数；
构成所述比例-积分控制输出值的积分调节作用为所述变化率的单调递增函数。
9.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的过程控制方法的步骤。
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