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龙图腾网获悉海南大学申请的专利一种污水处理系统平稳运行的无扰切换PID控制方法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：CN116400581B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202310238904.7，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种污水处理系统平稳运行的无扰切换PID控制方法是由黄梦醒;张沛;张俊锋;吴迪设计研发完成，并于2023-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种污水处理系统平稳运行的无扰切换PID控制方法在说明书摘要公布了：本发明基于正切换系统建模方法、无扰切换技术以及PID控制方法，针对污水处理过程中的污水排放排放量和出水量进行数据采集，公开了一种针对多模态系统的无扰切换PID控制方法。该方法有助于提高控制精度，同时也可以提高系统运行的稳定性。该方法在建模时充分考虑了控制变量的非负性、多模态性等特点以及控制器切换振荡问题，基于此设计了无扰切换PID控制器。无扰切换策略的提出实现了控制器平滑切换、提高了系统的稳定性。同时，线性规划方法的应用大大提高了计算效率，对于解决复杂系统的计算具有更大的优势。

本发明授权一种污水处理系统平稳运行的无扰切换PID控制方法在权利要求书中公布了：1.一种污水处理系统平稳运行的无扰切换PID控制方法，其特征在于如下步骤： 步骤1、建立污水处理过程的状态空间模型； 步骤2、构建污水处理系统的无扰切换PID控制器； 步骤3、引入参考控制器； 步骤4、引入控制器无扰切换机制； 步骤5、构建污水处理系统无扰切换PID控制闭环系统； 步骤6、设计保证污水处理系统平稳运行的线性规划形式； 步骤7、污水处理系统的闭环控制系统的正性验证； 步骤8、污水处理系统的闭环控制系统的稳定性验证； 步骤9、污水处理系统的PID控制器的无扰性验证； 步骤2具体如下： uk＝Kσkyk+Lσkek+MσkΔyk,其中，ek＝yk‑1+ek‑1‑δek‑1表示控制器的积分项，控制器的微分项满足Δyk＝yk‑yk‑1＝Cσkxk‑Cσkxk‑1，Kσk、Lσk、Mσk分别是控制器的比例、积分和微分增益矩阵，记σkm‑1＝q,σkm＝p,σkm+1＝r；设计污水处理过程的无扰切换PID控制器增益，其具体形式为： 其中，符号表示向量或矩阵的转置，1r表示全部元素均为1的r维列向量，表示第ι个元素为1、其余元素均为0的r维列向量，ξp、ηp和θp是s维列向量，p是n维列向量； 步骤4中控制器无扰切换机制的具体约束条件为： 其中，α≥0、β≥0、γ≥0为无扰性能指标，和分别为控制输入uk和期望控制输入u*k的第行元素； 步骤5具体如下： 结合步骤1的状态空间模型和步骤2中的无扰PID控制模型，污水处理控制系统的PID闭环控制系统为： 其中，Is表示s×s维的单位矩阵； 步骤6中，设计保证污水处理系统平稳运行的线性规划形式的充要条件如下： 设计常数0＜δ≤1,0＜ρ＜1,λ＞1,ι＝1,…,r,向量和向量使得对任意的p,q∈S成立，那么，在步骤2所设计的无扰切换PID控制器下，污水处理系统的闭环系统是正的且是指数稳定的，平均驻留时间条件设计为：

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