[发明专利]一种非最小相位工业系统的控制系统

权利要求书

1.一种非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

前置调节器、PID反馈控制器和参数调节器；

所述前置调节器的输入端连接输入信号，所述前置调节器的输出端与PID反馈控制器的输入信号输入端连接，所述PID反馈控制器的反馈信号输入端与非最小相位工业系统的反馈信号输出端连接，所述前置调节器用于所述输入信号进行平滑和前置补偿处理，并将处理后的输入信号发送给所述PID反馈控制器；

所述PID反馈控制器的输出端与所述非最小相位工业系统的控制端连接；

所述参数调节器分别与所述前置调节器的参数调节端和所述PID反馈控制器的参数调节端连接。

2.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述前置调节器为低通滤波器。

3.根据权利要求2所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述低通滤波器的传递函数为：或

其中，F(s)表示低通滤波器的输出，s表示传递函数变量，τ_c表示期望闭环系统的时间常数，τ_q表示扰动估计滤波时间常数。

4.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述PID反馈控制器为PI控制器或PID控制器。

5.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述PID反馈控制器的传递函数为：

其中，C(s)表示PID反馈控制器的输出，s表示传递函数变量，K_p、K_i、K_d分别表示PID反馈控制器的微分系数、积分系数和比例系数；

或τ_c表示期望闭环系统的时间常数，τ_q表示扰动估计滤波时间常数，k₀表示非最小相位工业系统的零频增益，k_d表示超前相位补偿系数，λ表示增益参数。

6.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述参数调节器包括：超前相位补偿系数确定模块、期望闭环系统的时间常数选取模块、扰动估计滤波时间常数选取模块和增益参数选取模块；

所述超前相位补偿系数确定模块，用于对非最小相位工业系统进行降阶处理，获得非最小相位工业系统的相对阶数，当所述相对阶数等于1时，令超前相位补偿系数k_d等于0；当所述相对阶数等于2时，令超前相位补偿系数k_d大于0；

所述期望闭环系统的时间常数选取模块，用于根据非最小相位工业系统的运行速度确定期望闭环系统的时间常数；

所述扰动估计滤波时间常数选取模块，用于根据期望闭环系统的时间常数确定扰动估计滤波时间常数；

所述增益参数选取模块，用于在区间(0,1]内随机选取增益参数的值。

7.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述非最小相位工业系统为右半平面零点系统。

8.根据权利要求1所述的非最小相位工业系统的控制系统，其特征在于，所述非最小相位工业系统为时滞系统。