买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中国核电工程有限公司

摘要：本发明属于核工业智能算法应用技术领域，具体涉及一种核电厂闭环控制系统最优PID参数的设计方法，包括如下步骤：步骤S1，确定需要优化PID参数的闭环控制系统和被控对象；步骤S2，在核电厂设计验证平台进行核电厂仿真模拟，运行闭环控制系统；步骤S3，确定被控对象模型结构和模型参数，利用遗传算法对被控对象进行辨识，得出最优化辨识的模型参数；步骤S4，利用遗传算法进行PID参数寻优，得出最优化PID参数；步骤S5，利用数学软件将被控对象模型和最优化PID参数代入闭环控制系统框图进行模拟，直到最优化PID参数满足工程指标要求；步骤S6，将满足工程指标要求的最优化PID参数写入工程设计文件。该方法得到的PID参数可应用于核电站闭环控制系统调试和运行。

主权项：1.一种核电厂闭环控制系统最优PID参数的设计方法，用于得到满足工程指标要求的闭环控制系统的最优PID参数，包括如下步骤：步骤S1，确定需要优化PID参数的闭环控制系统，绘制出所述闭环控制系统的闭环控制系统框图，确定被控对象；步骤S2，在核电厂设计验证平台进行核电厂仿真模拟，运行所述闭环控制系统；步骤S3，确定被控对象模型结构和模型参数，利用遗传算法对所述被控对象进行辨识，得出最优化辨识的所述模型参数，获取最终的被控对象模型；步骤S4，利用所述遗传算法进行PID参数寻优，得出最优化PID参数；步骤S5，利用数学软件将所述被控对象模型和所述最优化PID参数代入所述闭环控制系统框图进行模拟，直到所述最优化PID参数满足所述闭环控制系统稳定运行的工程指标要求；步骤S6，将满足所述闭环控制系统稳定运行的工程指标要求的所述最优化PID参数写到工程设计文件中；在所述步骤S1中，确定需要优化PID参数的闭环控制系统，并根据工艺运行条件绘制出所述闭环控制系统框图，确定被控对象，明确被控对象控制输入u和系统响应输出y，所述闭环控制系统框图包括PID控制器和执行机构和第一被控对象，所述PID控制器和所述执行机构和所述第一被控对象组成了闭环结构模型；在所述步骤S2中，在核电厂设计验证平台进行核电厂仿真模拟运行所述闭环控制系统，当所述闭环控制系统处于稳态运行阶段，激发激励信号，所述激励信号能够在被控对象控制输入端激发，也能够通过改变所述闭环控制系统的定值方式激发，还能够利用外界扰动进行信号激发；所述激励信号触发后，所述闭环控制系统从初始稳态逐渐过渡到新稳态，记录下所述被控对象控制输入u和所述系统响应输出y过程变化值；在所述步骤S3中，根据所述被控对象的机理特性和所述系统响应输出y形态确定被控对象模型结构，根据所述被控对象模型结构确定需要辨识的所述模型参数，利用遗传算法对所述被控对象进行辨识；当辨识结果满足第一评价指标则得出最优化辨识的所述模型参数；所述第一评价指标是指被控对象系统响应输出与辨识系统响应输出偏差最小，所述被控对象系统响应输出和所述辨识系统响应输出中的输出是指在输入信号对被控对象系统或辨识系统进行激励而产生的输出信号，所述输出信号随时间变化为一条输出曲线；在所述步骤S3中，所述被控对象模型结构包括如下几种：展开式形式零极点形式多容惯性环节一阶系统加纯迟其他形式Gs是被控对象模型传递函数K是比例系数T1…n是时间系数e-τs是延时环节n是传递函数阶次根据所述被控对象模型结构确定需要辨识的所述模型参数KT1T2…Tnt0t1…tn-1τ，利用所述遗传算法对所述被控对象进行辨识；通过公式6确定所述遗传算法的所述第一评价指标：将被控对象响应输出序列yk与辨识模型响应输出序列y*k的误差平方和作为目标函数Q，使所述目标函数Q达到全局最小；目标函数选取确定适应度函数为Qmin； yk是所述核电厂设计验证平台获取的被控对象输出序列；y*k是所述遗传算法辨识出的被控对象输出序列；C1是一个常系数,以保证Qmin非负； 是目标函数，保证辨识结果误差最小；covabsyk-y*k是抑制噪声，保证噪声方差最小；a1、b1是为提高辨识精度的误差放大倍数，通过改变a1、b1，使辨识结果快速达到全局最小值；设置交叉因子0.4-0.9之间，变异因子0.01-0.1之间，种群大小取30-60，当所述适应度函数Qmin最小时，说明所述遗传算法获取的所述模型参数KT1T2…Tnt0t1…tn-1τ最优；将辨识出的最优的所述模型参数KT1T2…Tnt0t1…tn-1τ代入对应的所述被控对象模型结构，即获取最终的所述被控对象模型，所述被控对象模型包括所述被控对象模型结构。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国核电工程有限公司 一种核电厂闭环控制系统最优PID参数的设计方法