[发明专利]提高控制器性能的方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种提高新型基础控制器性能的方法，其特征在于，包括：

构造高性能PI控制器即HPPI控制器，所述HPPI控制器的传递函数为：

其中，K_HPPI为HPPI控制器的外部比例增益，HEI(s)为高效积分器即HEI的传递函数，T_HEI为HEI的时间常数，ESWF:A(s)为工程滑动窗滤波器A即ESWF:A的传递函数，T_ESWF:A为ESWF:A的时间常数，n_ESWF:A为ESWF:A的阶次，数量上，T_HEI＝T_ESWF:A；

构造高性能超前观测器即HPLO，所述HPLO的传递函数为：

其中，T_HPLO为HPLO的时间常数，K_n为HPLO的内部变换比例增益，FOIF:A(s)为一阶惯性滤波器A即FOIF:A的传递函数，T_FOIF:A为FOIF:A的时间常数，ESWF:B(s)为工程滑动窗滤波器B即ESWF:B的传递函数，T_ESWF:B为ESWF:B的时间常数，n_ESWF:B为ESWF:B的阶次，数量上，T_HPLO＝T_ESWF:B；

构建新型基础控制器即NFC，所述NFC的传递函数为：

NFC(s)＝HPPI(s)HPLO(s)；

引入黑箱过程即BBP，所述BBP的传递函数为：

其中，BBP(s)为BBP的传递函数，K_BBP为BBP的增益，单位为无量纲，T_BBP为BBP的惯性时间常数，单位为s，n_BBP为BBP的阶次，单位为无量纲，τ_BBP为BBP的纯滞后时间常数，单位为s；

建立所述BBP的Z-N模型即Z-N:M，并根据所述BBP的Z-N:M得到NFC的一次参数：K_HPPI:A、T_HEI:A和T_HPLO:A；

通过常数调整项对所述一次参数进行更新，得到所述NFC的二次参数：K_HPPI:B、T_HEI:B和T_HPLO:B；

结合所述NFC的二次参数，通过所述NFC进行过程控制。

2.根据权利要求1所述的提高新型基础控制器性能的方法，其特征在于，所述建立所述BBP的Z-N:M，包括：

通过在BBP输入单位阶跃激励得到BBP输出的过程信息；

获取所述BBP输出的过程信息的过程值随所述过程时间变化的最大斜率值即MSV；

获取所述MSV出现在y轴和x轴的位置点即PP，单位为无量纲/s；

获取所述BBP输出的过程信息的终值即PITV，单位为无量纲；

画一条与所述PP相交的斜线，所述斜线的斜率等于所述MSV，所述斜线起始于x轴、截止于所述PITV在y轴的水平线，所述斜线的起始点在x轴的时间为起始时间即ST，所述斜线的截止点在x轴的时间为截止时间即ET；

建立所述BBP的Z-N:M：

BBP_Z-N:M(s)为BBP的Z-N:M的传递函数，PV_BBP-END为所述PITV，单位为无量纲，T_ST为所述ST，单位为s，T_ET为所述ET，单位为s。

3.根据权利要求2所述的提高新型基础控制器性能的方法，其特征在于，所述根据所述BBP的Z-N:M得到NFC的一次参数：K_HPPI:A、T_HEI:A和T_HPLO:A，包括

按如下公式计算NFC的一次参数：

其中，K_HPPI:A为HPPI控制器的外部比例增益K_HPPI的一次参数，单位为无量纲，T_HEI:A为HEI的时间常数T_HEI的一次参数，单位为s，T_HPLO:A为HPLO的时间常数T_HPLO的一次参数，单位为s。