CN115202196B - 一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器 - Google Patents

一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器,属于石油化工生产技术领域,所述压力分程控制方法包括:当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。使用多组参数动态调整控制器参数,解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题。

Description

一种压力分程控制方法、系统、存储介质及处理器
技术领域
本发明涉及石油化工生产技术领域,具体地涉及一种压力分程控制方法、装置、存储介质及处理器。
背景技术
蒸馏塔是在石油化工生产中应用极为广泛的分离装置,其利用在一定压力下,互溶液体混合物中的各组分的沸点或饱和蒸气压不同,来进行液体分离,从而达到对液体进行提纯的效果。蒸馏塔的压力,简称塔压,是蒸馏塔控制最重要的指标,塔压波动过大,会破坏全塔的热量平衡和气液相平衡,影响产品质量。因此,需要对蒸馏塔压力进行更为精准的控制。
在蒸馏塔压力分程控制的现有技术中,通过对塔压调节阀的补气和排气的分程控制来保持蒸馏塔的压力平衡,调节阀包括补气阀和排气阀,其分程控制曲线具有如图1所示的线性特征,控制器输出信号全程分割成两个信号段,控制器输出小信号段的时候,即如图所示的大于0小于50的范围内的时候,控制补气阀补气,控制器输出大信号段的时候,即如图所示的大于50的范围内的时候,控制排气阀排气,每个控制阀仅在控制器输出信号的某段范围内工作。
蒸馏塔装置的现场大数据的分析表明,补气阀前后压差与排气阀前后压差相比相差较大,两者在同样的阀门开度下,补气阀补气能力远远强于排气阀排气能力,使得蒸馏塔中压力对象的函数曲线呈现出非线性特征,所以仅使用一组PID参数控制补气阀和排气阀难以实现在补气过程和排气过程中,精确的调节蒸馏塔的压力回路。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种压力分程控制方法、装置、存储介质及处理器,用以解决在调节阀的压力分程调节中非线性控制的技术问题。
为了实现上述目的,本申请实施例提供一种压力分程控制方法,包括:当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,控制器输出OP通过如下公式确定:
Figure 883480DEST_PATH_IMAGE001
(1)
其中,T1为积分时间系数,T2为微分时间系数,
Figure 331779DEST_PATH_IMAGE002
为微分系数,
Figure 518041DEST_PATH_IMAGE003
为拉普拉斯算子,
Figure 178829DEST_PATH_IMAGE004
为测量值与设定值的偏差,KD为比例增益,其中, KD大于等于0小于等于100。
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,比例增益
Figure 399726DEST_PATH_IMAGE005
由下式(2)确定:
Figure 18927DEST_PATH_IMAGE006
(2)
其中,[0,C1)是所述控制器输出的所述第一预设区间,控制器输出在[0,C1)区间内时,控制器的比例增益是
Figure 426905DEST_PATH_IMAGE007
, (C2,100]是所述控制器输出的所述第三预设区间,控制器输出在(C2,100]区间内,控制器的比例增益是
Figure 156964DEST_PATH_IMAGE008
, [C1,C2]是所述控制器输出的所述第二预设区间,控制器输出在[C1,C2]区间内时,PID控制器的比例增益是F(OP),其中,F(OP)为非线性函数,当控制器输出在 [C1,C2]内时,非线性函数F(OP)在区间[KM,KE]内,能够将比例增益
Figure 232367DEST_PATH_IMAGE005
由KM平缓过渡到KE,并且满足以下条件:
Figure 756889DEST_PATH_IMAGE009
(3)
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,所述F(OP)包括:指数函数、对数函数和多项式函数。
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,所述第一组参数的参数取值包括:KM、T1和T2
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,所述第二组参数的参数取值包括:F(OP)、T1和T2
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,所述第三组参数的参数取值包括:KE、T1和T2
可选的,如上所述的一种压力分程控制方法,通过所述控制器所在系统的控制模块中的第一常数、第二常数、第三常数和第四常数来调整所述KM、KE、C1和C2
另一个方面,本申请实施例提供一种压力分程控制系统,包括:补气模块:其经配置以当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;过渡模块:其经配置以当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;排气模块:其经配置以当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
又一个方面,本申请实施例提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行本申请如上所述的任意一项所述的压力分程控制方法。
再一个方面,本申请实施例提供了一种处理器,用于运行程序,其中,所述程序被运行时用于执行:如上所述的任意一项所述的压力分程控制方法。
通过上述技术方案,本申请使用多组参数动态调整控制器参数,解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题,能够在排气和补气时实现蒸馏塔压力的精准控制,保障了蒸馏塔的安全平稳操作。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是现有技术中蒸馏塔压力分程控制曲线示意图,
图2是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制方法的流程图,
图3是根据本申请的一些实施例的比例增益
Figure 917744DEST_PATH_IMAGE005
的变化曲线的示意图,
图4是现有技术中分程控制下压力回路压力波动范围的示意图,
图5是根据本申请的一些实施例的分程控制下压力回路压力波动范围的示意图,
图6是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
本申请提供了一种非线性函数压力分程控制方法、系统、机器可读存储介质和处理器,使用多组参数动态调整控制器参数,解决了石化行业中压力分程调节时非线性控制的难题,能够在排气和补气时实现蒸馏塔压力的精准控制,保障了蒸馏塔的安全平稳操作。
本申请在对与压力回路和阀门特性相关的大数据进行分析的基础上,利用非线性函数来计算并调整分程控制器的参数,在本申请的实施例中,采用PID来控制蒸馏塔的压力回路。
图2是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制方法的流程图,包括如下步骤:
S1:当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;
S2:当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;
S3:当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;
其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
根据本申请的一个实施例,第一组参数取值为(KM,T1,T2),第二组参数取值为(F(OP),T1,T2),第三组参数取值为(KE,T1,T2),其中,KM,F(OP)和KE均用于调节控制器的比例增益,F(OP)定义为动态参数, KM和KE定义为实数,F(OP)与KM和KE二者可以在一点上有数值的交叉,但总体上仍然代表不同的参数取值,进一步的,T1在不同的参数组中,取值可以相同,也可以不同,T2在不同的参数组中,取值可以相同,也可以不同,
在本申请的其它实施例中,KM、KE和F(OP)均可以定义为实数和/或动态参数,只要其能取得与本申请相同或相似的技术效果,均在本申请的保护范围内。
本申请所提出的压力分程控制方法,能够使用多组参数分别对补气阀补气,排气阀排气,以及补气阀和排气阀切换的过程进行控制,能够实现补气过程和排气过程中蒸馏塔压力回路的精确调节。
根据本申请一些实施例的一种压力分程控制方法,控制器输出OP通过如下公式确定:
Figure 185914DEST_PATH_IMAGE010
(1)
其中, T1为积分时间系数,T2为微分时间系数,
Figure 974878DEST_PATH_IMAGE011
为微分系数,优选的为0.1,
Figure 811247DEST_PATH_IMAGE012
为拉普拉斯算子,
Figure 584031DEST_PATH_IMAGE013
为测量值与设定值的偏差,KD为比例增益,其中,KD大于等于0小于等于100。
在本申请的这一实施例中, PID控制中比例增益K变为比例增益
Figure 100DEST_PATH_IMAGE005
,随控制器输出OP的不同而取值不同,当控制器的输出OP在第一预设区间[0,C1)时,控制补气阀进行补气,运行第一组PID参数;控制器输出OP在第三预设区间(C2,100]时,控制排气阀进行排气,运行第三组PID参数,这组PID参数需要弥补排气阀较弱排气能力;控制器输出的第二预设区间[C1,C2]为缓冲过渡区,在缓冲过渡区中,控制器参数设计中引入了非线性函数,以实现补气阀和排气阀切换过程平稳过渡。
根据本申请一些实施例的一种压力分程控制方法,其中,比例增益
Figure 174730DEST_PATH_IMAGE005
由下式(2)确定:
Figure 916421DEST_PATH_IMAGE006
(2)
其中,[0,C1)是控制器输出的第一预设区间,C1为小信号段的临界点,控制器输出在[0,C1)区间内时,控制器的比例增益是
Figure 176501DEST_PATH_IMAGE014
Figure 520894DEST_PATH_IMAGE014
又称为补气过程增益,根据补气过程压力特性来设定;(C2,100]是控制器输出的第三预设区间,C2为大信号段的临界点,控制器输出在(C2,100]区间内,控制器的比例增益是KE,KE又称为排气过程增益,根据排气过程压力特性来设定;[C1,C2]是控制器输出的第二预设区间,控制器输出在[C1,C2]区间内时,PID控制器的比例增益是F(OP),其中,F(OP)为非线性函数,包括但不限于指数函数、对数函数和多项式函数,当控制器输出在 [C1,C2]内时,非线性函数F(OP)在区间[KM,KE]内,非线性函数F(OP)能够将比例增益由KM平缓过渡到KE,并且满足以下条件:
Figure 425396DEST_PATH_IMAGE009
(3)
本申请所涉及的补气过程和排气过程的压力特性曲线,都可以在对现场测得的数据的基础上,通过建模的方式来获得。
与现有技术相比,本申请所涉及的一种非线性函数的压力分程控制方法可以解决蒸馏塔压力分程控制中非线性控制难题,本申请所涉及的一种非线性函数压力分程控制方法适用于需要具有逻辑关系的多种控制手段来进行控制,且具有同一控制目标的控制系统中,用于协调不同控制手段的动作逻辑,适用于一个压力对象具有非线性特性、需采取逐段逼近的方式进行精确控制的系统。
本申请所涉及的一种非线性函数的压力分程控制方法同样还适用于温度、液位、流量等其它过程对象的分程控制。
在根据本申请的一个具体的实施例中,补气过程增益KM、排气过程增益KE、控制器输出小信号段的临界点C1、控制器输出大信号段的临界点C2分别基于分散控制系统中控制模块中常数CONST[1]、CONST[2]、CONST[3]和CONST[4]来设定,见公式(4)所示:
Figure 728202DEST_PATH_IMAGE015
(4)
在现有技术中,对压力回路进行控制时,需要调节的参数有常规PID的比例系数K,积分时间T1,微分时间T2,而本申请进行PID调节方案中,需要调节的参数变为系统控制模块中常数CONST[1]、CONST[2]、CONST[3]和CONST[4],以及积分时间T1和微分时间T2
根据通过建模获得的补气和排气过程压力对象特性设定补气增益KM和排气增益KE,设置控制模块中CONST[1]为0.09,CONST[2]为0.5,CONST[3]为2,CONST[4]为1.5,可以得到公式(5),
Figure 85365DEST_PATH_IMAGE016
(5)
当控制器输出OP<48时,=0.09;
当控制器输出OP>51.5时,=0.5;
当控制器输出48≤OP≤51.5时,
Figure 499029DEST_PATH_IMAGE005
在[0.09,0.5]之间,此时F(OP)预设为二次多项式函数y(x)=ax2+b,48≤OP≤51.5时,
Figure 258037DEST_PATH_IMAGE017
在[0.09,0.5]之间,得到a=0.001175,b=-2.6165,因此非线性函数F(OP)取值:
Figure 731744DEST_PATH_IMAGE018
(6)
在本申请的这一实施例中比例增益
Figure 576203DEST_PATH_IMAGE005
的变化曲线如图3所示,从而实现PID变增益的非线性调节,此外,设置PID控制器中积分时间T1为6.5min,微分时间T2为0。
在本申请的这一实施例中,(
Figure 527979DEST_PATH_IMAGE005
,T1,T2)在第一组参数中的取值为(0.09,6.5min,0),控制器输出OP小于48,控制补气阀为蒸馏塔装置补气,在第二组参数中的取值为(0.001175×OP2-2.6165,6.5min,0),控制器输出OP在48和51.5之间,控制蒸馏塔装置的补气阀与排气阀之间的切换,在第三组参数中的取值为(0.5,6.5min,0),控制器输出OP大于51.5,控制排气阀为蒸馏塔装置排气。
在本申请的这一实施例中,如图4所示,压力回路在原分程控制作用下压力的波动范围是0.1006~0.0639mPa,均方差为0.0065,经过非线性函数压力分程控制后,如图5所示,压力的变化范围是0.0825~0.0901mPa,均方差降低至0.0013,本申请所涉及的一种非线性函数的压力分程控制方法能够减少抽提蒸馏塔压力控制回路的波动范围,降低回路均方差,实现补气和排气调节过程中压力回路的平稳精准控制。
在本申请中的控制模块的取值是通过对压力回路中的过程数据建模后,采用智能PID算法计算出来的,上述建模方法包括基于混合精英圈养优化(Mixed Elite CaptivityOptimization,MECO)算法,并且对应预设的压力对象,PID参数具有相应适用的数值范围。
图6是根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统的结构框图,如图6所示,上述压力分程控制系统包括:
补气模块210:其经配置以当控制器240输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀250补气;
过渡模块220:其经配置以当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀250与排气阀260之间的切换;
排气模块230:其经配置以当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀260排气;
其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,控制器输出OP通过如下公式确定:
Figure 407073DEST_PATH_IMAGE001
(1)
其中, T1为积分时间系数,T2为微分时间系数,
Figure 786102DEST_PATH_IMAGE019
为微分系数,
Figure 117857DEST_PATH_IMAGE020
为拉普拉斯算子,
Figure 873323DEST_PATH_IMAGE021
为测量值与设定值的偏差,KD为比例增益,其中,KD大于等于0小于等于100。
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,比例增益
Figure 341345DEST_PATH_IMAGE005
由下式(2)确定:
Figure 891275DEST_PATH_IMAGE006
(2)
其中,[0,C1)是控制器输出的第一预设区间,控制器输出在[0,C1)区间内时,控制器的比例增益是
Figure 834960DEST_PATH_IMAGE014
, (C2,100]是控制器输出的第三预设区间,控制器输出在(C2,100]区间内,控制器的比例增益是
Figure 269484DEST_PATH_IMAGE022
, [C1,C2]是控制器输出的第二预设区间,控制器输出在[C1,C2]区间内时,PID控制器的比例增益是F(OP),其中,F(OP)为非线性函数,当控制器输出在 [C1,C2]内时,非线性函数F(OP)在区间[KM,KE]内,能够将比例增益
Figure 982225DEST_PATH_IMAGE023
由KM平缓过渡到KE,并且满足以下条件:
Figure 578422DEST_PATH_IMAGE009
(3)
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,F(OP)包括但不限于指数函数、对数函数和多项式函数,任何能达到相同作用的函数均包含在本申请的保护范围内。
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,第一组参数的参数取值包括KM、T1和T2
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,第二组参数的参数取值包括F(OP)、T1和T2
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,第三组参数的参数取值包括KE、T1和T2
根据本申请的一些实施例的一种压力分程控制系统,通过控制器所在系统的控制模块中的第一常数、第二常数、第三常数和第四常数来调整KM、KE、C1和C2
压力分程控制系统包括处理器和存储器,上述补气模块210,过渡模块220和排气模块230均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来在排气和补气时实现蒸馏塔压力的精准控制,保障了蒸馏塔的安全平稳操作。
根据本申请的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本申请实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本申请实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,根据本申请实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。例如,补气模块210,过渡模块220和排气模块230中的任意多个可以合并在一个模块中实现,或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者,这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合,并在一个模块中实现。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述的非线性函数的压力分程控制方法。
本发明实施例提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行所述的非线性函数的压力分程控制方法。
具体地,处理器例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理器还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器可以是用于执行根据本申请实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
根据本申请的实施例,还提供了一种计算机装置,包括一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种压力分程控制方法,其特征在于,包括:
当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;
当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;
当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;
其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数,其中,
控制器输出OP通过如下公式确定:
Figure 691475DEST_PATH_IMAGE001
(1)
其中,T1为积分时间系数,T2为微分时间系数,α为微分系数,S为拉普拉斯算子,Err为测量值与设定值的偏差,K D 为比例增益,其中,K D 大于等于0小于等于100,
比例增益K D 由下式(2)确定:
Figure 180225DEST_PATH_IMAGE002
(2)
其中,[0,C1)是所述控制器输出OP的所述第一预设区间,控制器输出在[0,C1)区间内时,控制器的比例增益是K M ,(C2,100]是所述控制器输出的所述第三预设区间,控制器输出在(C2,100]区间内,控制器的比例增益是K E ,[C1,C2]是所述控制器输出的所述第二预设区间,控制器输出在[C1,C2]区间内时,PID控制器的比例增益是F(OP),其中,F(OP)为非线性函数,当控制器输出在[C1,C2]内时,非线性函数F(OP)在区间[K M K E ]内,能够将比例增益K D K M 平缓过渡到K E ,并且满足以下条件:
Figure 589341DEST_PATH_IMAGE003
(3)
2.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法,其特征在于,所述F(OP)包括:指数函数、对数函数和多项式函数。
3.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法,其特征在于,所述第一组参数的参数取值包括:K M 、T1和T2
4.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法,其特征在于,所述第二组参数的参数取值包括:F(OP)、T1和T2
5.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法,其特征在于,所述第三组参数的参数取值包括:K E 、T1和T2
6.根据权利要求1所述的一种压力分程控制方法,其特征在于,通过所述控制器所在系统的控制模块中的第一常数、第二常数、第三常数和第四常数来调整所述K M K E 、C1和C2
7.一种压力分程控制系统,其特征在于,包括:
补气模块:其经配置以当控制器输出在第一预设区间时,通过第一组参数控制补气阀补气;
过渡模块:其经配置以当控制器输出在第二预设区间时,通过第二组参数控制补气阀与排气阀之间的切换;
排气模块:其经配置以当控制器输出在第三预设区间时,通过第三组参数控制排气阀排气;
其中,在第一组参数、第二组参数和第三组参数中,均包括调节控制器的比例增益的相应参数,所述调节比例增益的相应参数在第一组参数、第二组参数和第三组参数中的取值均不相同,第二组参数中调节控制器的比例增益的参数为动态参数,其中,
控制器输出OP通过如下公式确定:
Figure 847147DEST_PATH_IMAGE004
(1)
其中,T1为积分时间系数,T2为微分时间系数,α为微分系数,S为拉普拉斯算子,Err为测量值与设定值的偏差,K D 为比例增益,其中,K D 大于等于0小于等于100,
比例增益K D 由下式(2)确定:
Figure 73729DEST_PATH_IMAGE005
(2)
其中,[0,C1)是所述控制器输出OP的所述第一预设区间,控制器输出在[0,C1)区间内时,控制器的比例增益是K M ,(C2,100]是所述控制器输出的所述第三预设区间,控制器输出在(C2,100]区间内,控制器的比例增益是K E ,[C1,C2]是所述控制器输出的所述第二预设区间,控制器输出在[C1,C2]区间内时,PID控制器的比例增益是F(OP),其中,F(OP)为非线性函数,当控制器输出在[C1,C2]内时,非线性函数F(OP)在区间[K M K E ]内,能够将比例增益K D K M 平缓过渡到K E ,并且满足以下条件:
Figure 49775DEST_PATH_IMAGE006
(3)
8.一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行本申请上述权利要求1-6任意一项所述的压力分程控制方法。
9.一种处理器,其特征在于,用于运行程序,其中,所述程序被运行时用于执行:如权利要求1-6任意一项所述的压力分程控制方法。
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