一种压力控制方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于压力控制技术领域，提供了一种压力控制方法、装置及系统，所述方法包括：获取压力误差以及压力误差变化率，并根据压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重；将压力误差以及压力误差变化率输入到预设的模糊控制器当中，输出模糊控制输出量；将压力误差输入到预设的PID控制器当中，输出PID控制输出量；根据模糊控制输出量、PID控制输出量、模糊控制权重以及PID控制权重，确定阀门控制量；根据阀门控制量对控制压力的阀门进行控制。本发明专利技术通过采用模糊控制和PID控制的双模控制策略来对压力进行控制，能够很好解决传统PID控制带来的超调问题，从而实现相对稳定的压力控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种压力控制方法、装置及设备


[0001]本专利技术属于压力控制
，尤其涉及一种压力控制方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]在液压系统、气动系统、液体输送管道、化工设备等领域，通常会涉及压力控制，例如经常采用的温度压力控制系统(简称温压控制系统)，其中目前所用的压力控制大多基于PID(Proportional Integral Derivative，比例、积分和微分)控制来实现。
[0003]PID控制的策略是通过计算误差信号和其时间积分和微分来实现控制。PID控制方法已经被广泛应用于各种工业控制领域，并取得了一定的成功。但在压力控制维度，PID控制依然还存在以下缺陷：
[0004]即，控制精度和响应速度方面存在一定局限性、难以处理模糊和不确定性问题，对系统的非线性、时变和不确定性等问题缺乏有效的处理方法等，特别的是，在温压控制系统中，PID控制容易出现超调，从而导致系统波动，没有办法实现相对稳定的压力控制。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种压力控制方法、装置及设备，旨在解决
技术介绍
当中的至少一个技术问题。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，一种压力控制方法，所述方法包括：
[0007]获取压力误差以及压力误差变化率，并根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重；
[0008]将所述压力误差以及压力误差变化率输入到预设的模糊控制器当中，输出模糊控制输出量；
[0009]将所述压力误差输入到预设的PID控制器当中，输出PID控制输出量；
[0010]根据所述模糊控制输出量、所述PID控制输出量、所述模糊控制权重以及所述PID控制权重，确定阀门控制量；
[0011]根据所述阀门控制量对控制压力的阀门进行控制。
[0012]进一步地，根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重的步骤包括：
[0013]基于第一计算公式计算出与所述压力误差对应的模糊控制权重，并基于第二计算公式计算出与所述模糊控制权重对应的PID控制权重。
[0014]进一步地，所述第一计算公式为：
[0015][0016]式中，w2代表模糊控制权重，e代表压力误差，e0为初始压力误差。
[0017]进一步地，所述第二计算公式为：
[0018]w1＝1
‑
w2[0019]式中，w1为PID控制权重。
[0020]进一步地，预设的模糊控制器的生成过程包括：
[0021]分别定义压力误差、压力误差变化率以及模糊控制输出量的数据域以及模糊子集；
[0022]在所述数据域以及模糊子集的范围内，采用三角隶属函数确定压力误差和压力误差变化率与模糊控制输出量之间的模糊推理规则，并确定模糊控制输出量的去模糊化方法，从而生成所述预设的模糊控制器。
[0023]进一步地，压力误差和压力误差变化率的数据域设置为{
‑
6，
‑
5，
‑
4，
‑
3，
‑
2，
‑
1，0，1，2，3，4，5，6}；
[0024]模糊控制输出量的数据域设置为{
‑
3，
‑
2.5，
‑
2，
‑
1.5，
‑
1.0，
‑
0.5，0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3}。
[0025]进一步地，压力误差、压力误差变化率以及模糊控制输出量的模糊子集设置为{PB，PM，PS，ZO，NS，NM，NB}；
[0026]其中，PB代表正大、PM代表正中、PS代表正小、ZO代表零、NS代表负小、NM代表负中、NB代表负大。
[0027]进一步地，所述模糊控制输出量的去模糊化方法为重心法。
[0028]本专利技术实施例还提供了一种压力控制装置，所述装置包括：
[0029]数据获取模块，用于获取压力误差以及压力误差变化率，并根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重；
[0030]模糊控制模块，用于将所述压力误差以及压力误差变化率输入到预设的模糊控制器当中，输出模糊控制输出量；
[0031]PID控制模块，用于将所述压力误差输入到预设的PID控制器当中，输出PID控制输出量；
[0032]控制输出模块，用于根据所述模糊控制输出量、所述PID控制输出量、所述模糊控制权重以及所述PID控制权重，确定阀门控制量；
[0033]阀门控制模块，用于根据所述阀门控制量对控制压力的阀门进行控制。
[0034]本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的压力控制方法。
[0035]本专利技术实施例还提供了一种压力控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的压力控制方法。
[0036]本专利技术所达到的有益效果为：通过采用模糊控制和PID控制的双模控制策略来对压力进行控制，其中的模糊控制能够对系统非线性和模糊性进行有效的控制和处理，这样在与PID控制的配合下，就能够提高系统的稳定性和可靠性，能够很好解决传统PID控制带来的超调问题，从而实现相对稳定的压力控制。并且，还根据不同的压力误差和误差变化率来动态调整模糊控制和PID控制的权重，能够根据不同的控制目标和工况自适应调整控制策略，能够根据实际应用场景来灵活变化调整控制参数，从而提高了控制精度和鲁棒性，减少了控制误差和波动。
附图说明
[0037]图1是本专利技术实施例一当中的压力控制方法的流程图；
[0038]图2是本专利技术实施例当中提供的PID控制和模糊控制的输出模型图；
[0039]图3是本专利技术实施例当中提供的三角隶属函数曲线图；
[0040]图4为本专利技术实施例三当中的压力控制装置的结构框图；
[0041]图5是本专利技术实施例四当中的压力控制设备的结构框图。
具体实施方式
[0042]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0043]实施例一
[0044]请参阅图1，所示为本专利技术实施例一当中的压力控制方法，具体可以用于例如液压系统、气动系统、液体输送管道、化工设备等领域的温压控制系统当中，所述压力控制方法具体可以通过软件和/或硬件来实现，所述方法具体包括步骤S01
‑
步骤S05。
[0045]步骤S01，获取压力误差以及压力误差变化率，并根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重。
[0046]在具体实施时，可以通过压力传感器等压力感应元件来对系统压力进行实时监测，从而确定系统的压力误差以及压力误差变化率。在一些可选的实施例当中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取压力误差以及压力误差变化率，并根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重；将所述压力误差以及压力误差变化率输入到预设的模糊控制器当中，输出模糊控制输出量；将所述压力误差输入到预设的PID控制器当中，输出PID控制输出量；根据所述模糊控制输出量、所述PID控制输出量、所述模糊控制权重以及所述PID控制权重，确定阀门控制量；根据所述阀门控制量对控制压力的阀门进行控制。2.如权利要求1所述的压力控制方法，其特征在于，根据所述压力误差确定模糊控制权重以及PID控制权重的步骤包括：基于第一计算公式计算出与所述压力误差对应的模糊控制权重，并基于第二计算公式计算出与所述模糊控制权重对应的PID控制权重。3.如权利要求2所述的压力控制方法，其特征在于，所述第一计算公式为：式中，w2代表模糊控制权重，e代表压力误差，e0为初始压力误差。4.如权利要求3所述的压力控制方法，其特征在于，所述第二计算公式为：w1＝1
‑
w2式中，w1为PID控制权重。5.如权利要求1所述的压力控制方法，其特征在于，预设的模糊控制器的生成过程包括：分别定义压力误差、压力误差变化率以及模糊控制输出量的数据域以及模糊子集；在所述数据域以及模糊子集的范围内，采用三角隶属函数确定压力误差和压力误差变化率与模糊控制输出量之间的模糊推理规则，并确定模糊控制输出量的去模糊化方法，从而生成所述预设的模糊控制器。6.如权利要求5所述的压力控制方法，其特征在于，压力误差和压力误差变化率的数据域设置为{
‑
6，
‑
5，
‑
4，
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：彭小波，王幸艳，杨世刚，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：