CN115097723B - 一种pid控制参数的调节方法 - Google Patents

一种pid控制参数的调节方法 Download PDF

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CN115097723B CN202211028927.7A CN202211028927A CN115097723B CN 115097723 B CN115097723 B CN 115097723B CN 202211028927 A CN202211028927 A CN 202211028927A CN 115097723 B CN115097723 B CN 115097723B
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Abstract

本发明涉及一种PID控制参数的调节方法，属于工业控制技术领域，该方法步骤包括：获取PID控制器经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线，并构建出调节效果表达式；将调节效果表达式作为经典模拟退火算法的目标函数，利用经典模拟退火算法计算出初始调节效果；当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时对经典模拟退火算法进行改进，得到改进后模拟退火算法并计算出改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果；获取最终调节效果对应的最终调节参数，并利用最终调节参数对PID控制器进行调节。本发明根据模拟退火算法获得PID控制器的最终控制参数，实现对PID控制器参数的自动化改进。

Description

一种PID控制参数的调节方法
技术领域
本发明属于工业控制技术领域，具体涉及一种PID控制参数的调节方法。
背景技术
PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。PID控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法，它是连续系统中技术最为成熟、应用最为广泛的一种控制算法，适用于对被控对象模型了解不清楚的场合，实际运行的经验和理论的分析都表明，运用这种控制规律对许多工业过程进行控制时，都能得到比较满意的效果。PID控制器目前在机械制造、化工过程、电力生产等工业控制领域被广泛应用。
在工业控制系统中，常用PID控制器对目标信号与实际信号的偏差信号进行调节，实现偏差信号的e(t)的最小化，实现工业控制的最优化。PID控制器的参数包括比例系数、积分时间常数、微分时间常数三个参数。目前PID控制器参数设定依靠大量的实验数据人为设定，不能对参数进行自动化的改进，使得PID控制器的调节时间过长。
发明内容
本发明提供一种PID控制参数的调节方法，旨在解决现有技术中PID控制器参数设定依靠大量的实验数据人为设定，不能对参数进行自动化的改进，使得PID控制器的调节时间过长的问题。
本发明的一种PID控制参数的调节方法采用如下技术方案：该方法包括：
获取PID控制器经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线；
获取实际信号曲线中多个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值，根据获得的所有偏差值和实际信号曲线中出现信号峰值的时间构建出调节效果表达式；
将调节效果表达式作为经典模拟退火算法的目标函数，利用经典模拟退火算法计算出初始调节效果，同时得到初始调节效果对应的初始模拟信号曲线；
当初始调节效果与预设理想调节效果的比值大于预设比值阈值时，将初始调节效果作为最终调节效果；
当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
根据初始模拟信号曲线震荡时两次穿过目标信号直线的时间和该时间对应的初始模拟信号曲线的斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度；
利用经典模拟退火算法中新解的接受概率、初始调节效果与预设理想调节效果的接近度、初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度，计算出改进后接受概率；
利用经典模拟退火算法中调节参数的自变量和初始调节效果与预设理想调节效果的接近度，计算出改进后自变量；
根据改进后接受概率和改进后自变量确定改进后模拟退火算法，将调节效果表达式作为改进后模拟退火算法的目标函数，利用改进后模拟退火算法计算出改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果；
获取最终调节效果对应的最终调节参数，并利用最终调节参数对PID控制器进行调节。
进一步地，所述调节效果表达式如下式所示：
Figure 655863DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 569593DEST_PATH_IMAGE002
表示实际信号曲线中第一次出现信号峰值的时间；
Figure 907033DEST_PATH_IMAGE003
表示第一个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure 222608DEST_PATH_IMAGE004
表示实际信号曲线中第
Figure 495457DEST_PATH_IMAGE005
次出现信号峰值的时间；
Figure 630904DEST_PATH_IMAGE006
表示第
Figure 647401DEST_PATH_IMAGE005
个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure 676537DEST_PATH_IMAGE007
表示PID控制器在初始调节参数为
Figure 120288DEST_PATH_IMAGE008
时的调节效果。
进一步地，所述初始调节效果与预设理想调节效果的接近度的计算公式如下式所示：
Figure 743030DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 563219DEST_PATH_IMAGE010
表示初始调节效果；
Figure 587806DEST_PATH_IMAGE011
表示预设理想调节效果；
Figure 327092DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度。
进一步地，所述根据初始模拟信号曲线震荡时两次穿过目标信号直线的时间和该时间对应的初始模拟信号曲线的斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度，包括：
获取初始模拟信号曲线震荡时第一次穿过目标信号直线的第一时间和第二次穿过目标信号直线的第二时间；
获取第一时间对应的初始模拟信号曲线的第一斜率，获取第二时间对应的初始模拟信号曲线的第二斜率；
根据第一时间、第二时间、第一斜率以及第二斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度。
进一步地，所述初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度的计算公式如下式所示：
Figure 702710DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 61010DEST_PATH_IMAGE014
表示初始模拟信号曲线震荡时第一次穿过目标信号直线的第一时间；
Figure 674525DEST_PATH_IMAGE015
表示初始模拟信号曲线震荡时第二次穿过目标信号直线的第二时间；
Figure 584712DEST_PATH_IMAGE016
表示
Figure 182047DEST_PATH_IMAGE014
时刻对应的初始模拟信号曲线的第一斜率；
Figure 78459DEST_PATH_IMAGE017
表示
Figure 77639DEST_PATH_IMAGE015
时刻对应的初始模拟信号曲线的第二斜率；
Figure 34093DEST_PATH_IMAGE018
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度。
进一步地，所述改进后接受概率的计算公式如下式所示：
Figure 243358DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 943461DEST_PATH_IMAGE020
表示经典模拟退火算法中新解的接受概率；
Figure 62726DEST_PATH_IMAGE021
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure 455662DEST_PATH_IMAGE022
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度；
Figure 27588DEST_PATH_IMAGE023
表示改进后接受概率。
进一步地，所述改进后自变量的计算公式如下式所示：
Figure 519663DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 759015DEST_PATH_IMAGE025
表示经典模拟退火算法中调节参数的自变量；
Figure 57272DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure 382074DEST_PATH_IMAGE026
表示改进后自变量。
进一步地，所述调节参数包括比例系数、积分时间常数以及微分时间常数。
本发明的有益效果是：
本发明提出一种PID控制参数的调节方法，针对现有技术中PID控制器参数设定依靠大量的实验数据人为设定，不能对参数进行自动化的改进，使得PID控制器的调节时间过长，限制控制系统的自动化与智能化的问题。
在PID控制器进行比例调节时，将目标信号与实际信号的偏差信号输入到PID控制器内进行固定比例的运算，所以PID控制器内的调节参数直接影响PID控制效果。以比例系数调节参数为例，在PID控制器进行比例调节时，比例系数越大，调节速度越快，但实际信号会出现震荡现象，导致控制效果变差，比例系数越小，调节速度越慢，PID控制器的调节时间过长，所以不同的比例系数会产生不同的调节效果。本发明提出一种PID控制参数的调节方法，利用经典模拟退火算法，初步计算出初始调节效果，同时计算初始调节效果与预设理想调节效果的比值，当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时对经典模拟退火算法进行改进，得到改进后模拟退火算法。利用改进后模拟退火算法计算出PID控制器改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果。获取最终调节效果对应的最终调节参数，其中，调节参数包括比例系数、积分时间常数以及微分时间常数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种PID控制参数的调节方法的实施例总体步骤的流程示意图；
图2为本发明中PID控制器经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线和预设目标信号直线的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种PID控制参数的调节方法的实施例，如图1所示，该方法包括：
S1、获取PID控制器经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线。
在工业控制系统中，常用PID控制器对目标信号与实际信号的偏差信号进行调节，实现偏差信号的e(t)的最小化，实现工业控制的最优化。PID控制器的参数包括比例系数KP、积分时间常数KI、微分时间常数KD三个参数。在PID控制器在调节时，将目标信号与工业控制系统的输入信号的偏差信号e(t)输入到PID控制器内，从PID控制器输出的是经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线。
S2、获取实际信号曲线中多个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值，根据获得的所有偏差值和实际信号曲线中出现信号峰值的时间构建出调节效果表达式。
如图2所示，本发明以调节参数中比例系数为例，P(t)为本发明从PID控制器经过初始比例调节后输出的实际信号曲线。P(u)为本发明预设目标信号直线。
Figure 689559DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 517837DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 252575DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 799094DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 644691DEST_PATH_IMAGE030
分别对应实际信号曲线第一次、第二次、第三次、第四次以及第五次出现信号峰值的时间。P(max)表示
Figure 327476DEST_PATH_IMAGE002
时的信号峰值，也是实际信号曲线发生震荡时的第一个信号峰值。
Figure 233115DEST_PATH_IMAGE031
、
Figure 266930DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 916217DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 719088DEST_PATH_IMAGE034
对应的信号峰值为震荡过后实际信号曲线出现的多个信号峰值。
调节效果表达式如下式所示：
Figure 795628DEST_PATH_IMAGE035
其中，
Figure 316740DEST_PATH_IMAGE002
表示实际信号曲线中第一次出现信号峰值的时间；
Figure 769718DEST_PATH_IMAGE003
表示第一个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure 427095DEST_PATH_IMAGE004
表示实际信号曲线中第
Figure 674537DEST_PATH_IMAGE005
次出现信号峰值的时间；
Figure 682944DEST_PATH_IMAGE006
表示第
Figure 533088DEST_PATH_IMAGE005
个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure 310552DEST_PATH_IMAGE007
表示PID控制器在初始调节参数为
Figure 728895DEST_PATH_IMAGE008
时的调节效果。
Figure 959019DEST_PATH_IMAGE027
、
Figure 488220DEST_PATH_IMAGE028
、
Figure 120190DEST_PATH_IMAGE029
、
Figure 709434DEST_PATH_IMAGE030
对应的信号峰值为震荡过后实际信号曲线出现的四个信号峰值
Figure 426854DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 759747DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 511802DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 271948DEST_PATH_IMAGE039
。而
Figure 476664DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 878827DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 497107DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 162575DEST_PATH_IMAGE039
同样表示调节效果，由于
Figure 589008DEST_PATH_IMAGE004
的累积，
Figure 263703DEST_PATH_IMAGE006
对于实际信号曲线的表现能力降低，
Figure 724771DEST_PATH_IMAGE040
表示实际信号曲线偏离预设目标信号直线的程度，从而表示PID控制器的比例调节效果。
S3、将调节效果表达式作为经典模拟退火算法的目标函数，利用经典模拟退火算法计算出初始调节效果，同时得到初始调节效果对应的初始模拟信号曲线。
模拟退火算法的思想借鉴于固体的退火原理，当固体的温度很高的时候，内能比较大，固体的内部粒子处于快速无序运动，当温度慢慢降低的过程中，固体的内能减小，粒子的慢慢趋于有序，最终当固体处于常温时，内能达到最小，此时粒子最为温度。模拟退火算法就是基于这样的原理设计而成的。
在PID控制器内调节参数直接影响PID控制效果。以比例系数调节参数为例，在PID控制器进行比例调节时，比例系数越大，调节速度越快，但实际信号会出现震荡现象，导致控制效果变差，比例系数越小，调节速度越慢，PID控制器的调节时间过长，所以不同的比例系数会产生不同的调节效果。但是比例系数与调节效果之间的表达式不确定的，在不知道目标函数的变化趋势的情况下如何找出最佳调节效果，就需要使用模拟退火算法。模拟退火算法能在不知道目标函数的变化趋势的情况下，跳出局部最佳，更快速的获得整体最佳。而本发明中的初始调节效果，即是经典模拟退火算法按照最佳计算后输出的。
本发明在构建好调节效果表达式之后，将调节效果表达式作为经典模拟退火算法的目标函数，利用经典模拟退火算法计算出PID控制器初始调节效果，同时还能得到初始调节效果对应的初始模拟信号曲线。在利用模拟退火算法计算的过程中，自变量为调节参数KP，调节参数KP的自变量是随机生成的，下一次代入到模拟退火算法中计算的调节参数KP是通过前一次调节参数随机扰动生成的。
所以模拟退火算法在计算的过程中会随机生成多个调节参数，同时计算出每个调节参数对应的调节效果。最终运算完成后输出的为本次计算出的初始调节效果。
S4、当初始调节效果与预设理想调节效果的比值大于预设比值阈值时，将初始调节效果作为最终调节效果。
S5、当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的接近度。
PID控制器的调节效果表现在PID控制器输出实际信号曲线与目标信号的差值以及调节时间表现为
Figure 92299DEST_PATH_IMAGE010
。在根据经典模拟退火算法获得初始调节效果
Figure 537187DEST_PATH_IMAGE010
后，计算初始调节效果
Figure 484414DEST_PATH_IMAGE010
与预设理想调节效果
Figure 65568DEST_PATH_IMAGE011
的比值。本发明中当
Figure 338418DEST_PATH_IMAGE041
时对经典模拟退火算法进行改进。
初始调节效果与预设理想调节效果的接近度的计算公式如下式所示：
Figure 5022DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 287099DEST_PATH_IMAGE010
表示初始调节效果；
Figure 457180DEST_PATH_IMAGE011
表示预设理想调节效果；
Figure 166510DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度。
S6、根据初始模拟信号曲线震荡时两次穿过目标信号直线的时间和该时间对应的初始模拟信号曲线的斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度。
在经过PID控制器经过比例调节后输出的实际信号曲线应保持在目标信号直线附近，实际信号曲线在比例调节后出现震荡效果会使实际信号曲线先高于目标信号直线，再降低最后趋于稳定且低于目标信号直线。
所以初始调节效果对应的初始模拟信号曲线，也是先穿过目标信号直线，震荡到最高后再降低然后再穿过目标信号直线。初始模拟信号曲线两次穿过目标信号直线的时间分别为
Figure 54832DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 875021DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 165188DEST_PATH_IMAGE016
表示
Figure 45419DEST_PATH_IMAGE014
时刻对应的初始模拟信号曲线的斜率，
Figure 421037DEST_PATH_IMAGE017
表示
Figure 779337DEST_PATH_IMAGE015
时刻对应的初始模拟信号曲线的斜率，且
Figure 189589DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 240722DEST_PATH_IMAGE016
,
Figure 369215DEST_PATH_IMAGE017
分别体现输出实际信号曲线的变化趋势，即
Figure 265627DEST_PATH_IMAGE015
时输出信号变化趋势更平稳。随着调节时间的推移，PID控制器输出信号的变化更加趋于平稳。对于理想的实际信号曲线，
Figure 530386DEST_PATH_IMAGE014
，
Figure 752420DEST_PATH_IMAGE015
时刻曲线的陡峭程度接近，即
Figure 102630DEST_PATH_IMAGE016
与
Figure 68312DEST_PATH_IMAGE043
数值越接近，输出信号越理想。
初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度的计算公式如下式所示：
Figure 187578DEST_PATH_IMAGE013
其中，
Figure 580513DEST_PATH_IMAGE014
表示初始模拟信号曲线震荡时第一次穿过目标信号直线的第一时间；
Figure 152440DEST_PATH_IMAGE015
表示初始模拟信号曲线震荡时第二次穿过目标信号直线的第二时间；
Figure 390654DEST_PATH_IMAGE016
表示
Figure 618287DEST_PATH_IMAGE014
时刻对应的初始模拟信号曲线的第一斜率；
Figure 775599DEST_PATH_IMAGE017
表示
Figure 100401DEST_PATH_IMAGE015
时刻对应的初始模拟信号曲线的第二斜率；
Figure 142306DEST_PATH_IMAGE018
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度。
S7、利用经典模拟退火算法中新解的接受概率、初始调节效果与预设理想调节效果的接近度、初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度，计算出改进后接受概率。
在初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时，证明经典模拟退火算法未获得全局最优，表示经典模拟退火算法中新解的接受概率过小，需要对新解的接受概率进行改进。改进后接受概率的计算公式如下式所示：
Figure 970585DEST_PATH_IMAGE019
其中，
Figure 439743DEST_PATH_IMAGE044
表示经典模拟退火算法新解的接受概率；
Figure 986262DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure 831859DEST_PATH_IMAGE018
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度。
S8、利用经典模拟退火算法中调节参数的自变量和初始调节效果与预设理想调节效果的接近度，计算出改进后自变量。
在模拟退火算法中，通过随机扰动生成新的自变量，在本发明中表示为调节参数的变化是随机的。根据初始调节效果与预设理想调节效果的接近度对经典模拟退火算法调节参数的自变量进行缩放，使计算更加高效。当初始调节效果越好时，调节参数越接近理想值，此时调节参数的自变量应该越小。
改进后自变量的计算公式如下式所示：
Figure 639278DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 544917DEST_PATH_IMAGE025
表示经典模拟退火算法调节参数的自变量；
Figure 313153DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure 696861DEST_PATH_IMAGE026
表示改进后自变量。
S9、根据改进后接受概率和改进后自变量确定改进后模拟退火算法，将调节效果表达式作为改进后模拟退火算法的目标函数，利用改进后模拟退火算法计算出改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果。
根据改进后接受概率和改进后自变量确定改进后模拟退火算法，将调节效果表达式作为改进后模拟退火算法的目标函数，利用改进后模拟退火算法计算出PID控制器改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果。
S10、获取最终调节效果对应的最终调节参数，并利用最终调节参数对PID控制器进行调节。
其中，调节参数包括比例系数、积分时间常数以及微分时间常数。不同的调节效果对应的不同的调节参数，而获取的最终调节效果对应的就是最终调节参数，利用最终调节参数对PID控制器进行调节。
本发明中在工业控制系统中，PID控制器的参数包括比例系数KP、积分时间常数KI、微分时间常数KD三个参数。
在工业控制系统中，连续控制系统的理想PID控制规律如下式所示：
Figure 499731DEST_PATH_IMAGE045
其中，积分作用的强弱，取决于积分时间常数KI，KI越大积分作用越弱，KI越小，积分速度越快，积分作用越强。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分环节有助于系统减小超调，克服振荡，加快系统的响应速度，减小调节时间，从而改善了系统的动态性能，但微分时间常数KD过大，会使系统出现不稳定。
综上所述，本发明提供一种PID控制参数的调节方法，利用经典模拟退火算法，初步计算出初始调节效果，同时计算初始调节效果与预设理想调节效果的比值，当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时对经典模拟退火算法进行改进，得到改进后模拟退火算法。利用改进后模拟退火算法计算出PID控制器改进后调节效果，并获取改进后调节效果对应的最终调节参数。

Claims (2)

1.一种PID控制参数的调节方法，其特征在于，该方法包括：
获取PID控制器经过任一初始调节参数调节后输出的实际信号曲线；
获取实际信号曲线中多个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值，根据获得的所有偏差值和实际信号曲线中出现信号峰值的时间构建出调节效果表达式；
调节效果表达式如下式所示：
Figure 988967DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示实际信号曲线中第一次出现信号峰值的时间；
Figure 307341DEST_PATH_IMAGE004
表示第一个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示实际信号曲线中第
Figure 390703DEST_PATH_IMAGE006
次出现信号峰值的时间；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示第
Figure 576834DEST_PATH_IMAGE006
个信号峰值与预设目标信号直线的偏差值；
Figure 657922DEST_PATH_IMAGE008
表示PID控制器在初始调节参数为
Figure DEST_PATH_IMAGE009
时的调节效果；
将调节效果表达式作为经典模拟退火算法的目标函数，利用经典模拟退火算法计算出初始调节效果，同时得到初始调节效果对应的初始模拟信号曲线；
当初始调节效果与预设理想调节效果的比值大于预设比值阈值时，将初始调节效果作为最终调节效果；
当初始调节效果与预设理想调节效果的比值小于预设比值阈值时，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
初始调节效果与预设理想调节效果的接近度的计算公式如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 991821DEST_PATH_IMAGE012
表示初始调节效果；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示预设理想调节效果；
Figure 412962DEST_PATH_IMAGE014
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
根据初始模拟信号曲线震荡时两次穿过目标信号直线的时间和该时间对应的初始模拟信号曲线的斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度，包括：获取初始模拟信号曲线震荡时第一次穿过目标信号直线的第一时间和第二次穿过目标信号直线的第二时间；获取第一时间对应的初始模拟信号曲线的第一斜率，获取第二时间对应的初始模拟信号曲线的第二斜率；根据第一时间、第二时间、第一斜率以及第二斜率，计算出初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度；
初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度的计算公式如下式所示：
Figure 656862DEST_PATH_IMAGE016
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
表示初始模拟信号曲线震荡时第一次穿过目标信号直线的第一时间；
Figure 767906DEST_PATH_IMAGE018
表示初始模拟信号曲线震荡时第二次穿过目标信号直线的第二时间；
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示
Figure 792363DEST_PATH_IMAGE017
时刻对应的初始模拟信号曲线的第一斜率；
Figure 423720DEST_PATH_IMAGE020
表示
Figure 787705DEST_PATH_IMAGE018
时刻对应的初始模拟信号曲线的第二斜率；
Figure DEST_PATH_IMAGE021
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度；
利用经典模拟退火算法中新解的接受概率、初始调节效果与预设理想调节效果的接近度、初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度，计算出改进后接受概率；
改进后接受概率的计算公式如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE023
其中，
Figure 335230DEST_PATH_IMAGE024
表示经典模拟退火算法中新解的接受概率；
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure 112562DEST_PATH_IMAGE026
表示初始调节效果与预设理想调节效果的趋近度；
Figure DEST_PATH_IMAGE027
表示改进后接受概率；
利用经典模拟退火算法中调节参数的自变量和初始调节效果与预设理想调节效果的接近度，计算出改进后自变量；
改进后自变量的计算公式如下式所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE029
其中，
Figure 683963DEST_PATH_IMAGE030
表示经典模拟退火算法中调节参数的自变量；
Figure 902454DEST_PATH_IMAGE014
表示初始调节效果与预设理想调节效果的接近度；
Figure DEST_PATH_IMAGE031
表示改进后自变量；
根据改进后接受概率和改进后自变量确定改进后模拟退火算法，将调节效果表达式作为改进后模拟退火算法的目标函数，利用改进后模拟退火算法计算出改进后调节效果，并将改进后调节效果作为最终调节效果；
获取最终调节效果对应的最终调节参数，并利用最终调节参数对PID控制器进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种PID控制参数的调节方法，其特征在于，所述调节参数包括比例系数、积分时间常数以及微分时间常数。
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