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龙图腾网恭喜中煤科工集团重庆研究院有限公司申请的专利一种串级比例双辅助回路PID控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114706294B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210355167.4，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种串级比例双辅助回路PID控制系统是由甘海龙;肖露;黄克海;张群;杨娟;霍春秀;肖正;朱菁;张涛设计研发完成，并于2022-04-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种串级比例双辅助回路PID控制系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种串级比例双辅助回路PID控制系统，属于煤气自动化领域。该系统包括混配器、传感器、执行器、智能控制系统和管道；所述混配器通过管道依次连接传感器和执行器；然后与用气设备连接；所述传感器和执行器与智能控制系统信号连接；高浓度气体A经过管道与低浓度气体B在混配器中混合，在两股气体的进气管道上分别设置流量传感器、浓度传感器和调节阀，混合均匀后的气体经过管道输送到后端的用气设备上，切断阀的作用是当混合后的浓度超限时，切断阀快速关闭，防止混合气进入后端用气设备；本发明能解决传统调节方案中出现的调节过程中浓度或流量的突变，实现精确的调节，并且实现流量和浓度的同时调节控制。

本发明授权一种串级比例双辅助回路PID控制系统在权利要求书中公布了：1.一种串级比例双辅助回路PID控制系统，其特征在于：该系统包括混配器、传感器、执行器、智能控制系统和管道；所述混配器通过管道依次连接传感器和执行器；然后与用气设备连接；所述传感器和执行器与智能控制系统信号连接；高浓度气体A经过管道与低浓度气体B在混配器中混合，在两股气体的进气管道上分别设置流量传感器、浓度传感器和调节阀，混合均匀后的气体经过管道输送到后端的用气设备上，切断阀的作用是当混合后的浓度超限时，切断阀快速关闭，防止混合气进入后端用气设备；所述混配器用于提供两种气体混合的空间，混配器的内部装有螺旋叶片，实现对气体的扰流和充分混合；传感器是对气体组分、流量和压力的参数的测定，并将测得的参数通过电信号输入智能控制系统中；智能控制系统实现对测量参数的读取、存储和分析，并输出控制信号驱动执行器，实现对流量和浓度的控制；执行器是运动部件，接收智能控制系统的信号，并执行调节和切断的动作；所述传感器包括流量传感器和浓度传感器；所述执行器包括调节阀和切断阀；所述智能控制系统采用变速积分PID的方式控制，具体为：改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应：偏差越大，积分越慢，反之则越快；为此，设置系数fek，它是ek的函数；当ek的绝对值增大时，f减小，反之增大；变速积分的PID积分项表达式为： 系数f与偏差当前值|ek|的关系是线性的或非线性的，设为： f值在[0,l]区间内变化，当|ek差大于所给分离区间A+B后，f＝0，不再对当前值ek进行继续累加；当偏差|ek小于B时，加入当前值ek，即积分项变为积分动作达到最高速；而当偏差|ek|在B与A+B之间时，则累加计入的是部分当前值，其值在0～|ek|之间随|ek|的大小而变化，其积分速度在和之间；变速积分PID算法为： 所述控制系统包括3个PID功能块，分别为：主PID功能块，气体A辅助PID功能块和气体B辅助PID功能块；主PID功能块反馈信号为混配后的浓度，给定值按工艺要求选定；主PID功能块输出为“给定气体A流量”；用其作为两辅助控制回路的给定值；气体A辅助PID功能块反馈信号为气体A流量，其控制输出加载给气体A管道调节阀，控制气体A进入混配器的流量；气体B辅助PID功能块反馈信号为气体B管道流量，其控制输出加载给气体B管道调节阀，控制气体B进入混配器的流量；气体B控制回路的给定值，总是与瓦斯回路的设定值，按“AB的比例”规定的比例变化，使进入混配器的气体A和气体B保持合适的比例，以保证混配后浓度有较高的准确度和稳定性；当混配后浓度低于给定值时，主PID功能块控制输出将增加；即气体A控制PID功能块的给定气体A流量增加，使得气体A流量偏差增大，经气体A辅助PID功能块调节，将增大对气体A调节阀的控制输出，使气体A阀门增大开度，增加气体A流量；同时，气体B控制辅助PID功能块的给定气体B流量将按气体B比例减小，使得气体B流量偏差减小，经气体B辅助PID功能块调节，将减小对气体B调节阀的控制输出，使气体B阀门减小开度，减少气体B流量；串级比例双辅助回路的计算顺序是先主回路PID1，后副回路PID2；控制方式采用异步采样控制，即主回路的采样控制周期T1不是副回路采样控制周期T2的整数倍。

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