[发明专利]大时滞系统的预测智慧PI控制方法

权利要求书

1.一种预测智慧PI控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据时滞对象的单位阶跃响应曲线：

y(t)＝y₁(t-τ)＝K[1-e^-a(t-τ)]ε(t-τ)

可直观获得时滞对象的时滞标称值τ₀和系统增益标称值K₀＝max[y(t)]，进而获得系统时间常数T标称值：且t>τ；

2)根据步骤1)获得的时滞对象标称值K₀、T₀和τ₀，可得标称模型参数a₀＝1/T₀，b₀＝K₀/T₀，由此确定Smith预估器模型参数分别为：

a_m＝a₀，b_m＝b₀，

其中，当检测到实际输出y_p(t)＝0时，启动定时器计时：t_c＝t_c+t_s；当检测到y_p(t)>0，停止定时器计时，t_s是采样周期；

3)根据步骤2)并结合大时滞系统的实际输出y_p(t)＝y₁(t-τ)、Smith预估器的无时滞输出y_1m(t)以及有时滞输出y_m(t)＝y_1m(t-τ_m)来构建系统预测补偿输出：

y(t)＝y_p(t)+y_1m(t)-y_m(t)

其中，τ和τ_m分别是时滞系统的时滞时间及其估计值；

4)根据步骤3)和期望轨迹r，建立跟踪误差e₁和积分e₀分别为：

e₁(t)＝r(t)-y(t)，

5)根据步骤4)获得e₁、e₀后，定义所述预测智慧PI控制器模型为：

其中，z_c>0为速度因子；b_m＝b₀，且b₀是时滞过程的控制增益标称值；

6)根据步骤5)设计的预测智慧PI控制器，速度因子z_c的整定规则定义为：

z_c＝αz₀，且

其中，0<α≤1为速度调整因子，z₀为标称速度修正因子。