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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换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：CN119292053B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24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：202411321393.6，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制方法是由朱芳来;张素焕;马里设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制方法，包括如下步骤：建立污水处理系统的随机半马尔科夫跳变状态空间模型；构建污水处理系统模态和控制模态异步跳变框架；根据半马尔科夫跳变状态空间模型以及异步跳变框架，设计污水处理系统安全运行下的异步无扰切换控制方案；结合所建立的模型和所设计的异步无扰切换控制方案，构建污水处理系统的闭环系统；基于异步跳变框架和闭环系统，确定污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制器参数，利用控制器对污水处理系统进行控制。与现有技术相比，本发明可以有效地解决污水处理系统在复杂工况下，系统模态和控制器模态异步时的无扰切换有限时间控制问题，以及在网络攻击下的安全运行问题。

本发明授权一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制方法在权利要求书中公布了：1.一种污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，建立污水处理系统的随机半马尔科夫跳变状态空间模型； 步骤2，利用隐半马尔科夫原理，构建污水处理系统模态和控制模态异步跳变框架； 步骤3，根据所建立的半马尔科夫跳变状态空间模型以及所确定的异步跳变框架，设计污水处理系统安全运行下的异步无扰切换控制方案； 步骤4，结合所建立的模型和所设计的异步无扰切换控制方案，构建污水处理系统的闭环系统； 步骤5，基于所构建的异步跳变框架和闭环系统，确定污水处理系统安全运行的异步无扰切换控制器参数，利用控制器对污水处理系统进行控制； 所述步骤1中建立的污水处理系统的随机半马尔科夫跳变状态空间模型形式如下： 其中，分别表示在时间时刻污水处理系统中处理池的水位、阀门的开度和系统运行中的非线性干扰信号，代表污水处理过程中的随机噪声，其满足布朗运动；，，，和分别代表维、维、维、维向量空间，表示污水处理系统的污水处理池的个数，表示可控制污水处理池水位的阀门的个数，表示污水处理过程中受到的复杂非线性干扰的个数，表示污水处理过程中对污水处理池水位产生影响的随机因素的个数；函数为系统运行过程中根据实际工况可自行切换污水处理系统运行模态的跳变信号，其取值范围为有限集合，表示污水处理系统的第种运行模态；，，，和为第种运行模态的系统矩阵，由污水处理过程中的污水处理池的水流量变化方程得到；为此，当时，简记，，，；，，，和分别代表维、维、维和维欧氏矩阵空间； 所述步骤2具体过程如下： 步骤2.1，基于半马尔科夫跳变过程理论建模系统运行模态的跳变信号，确定其转移概率； 步骤2.2，结合隐半马尔科夫跳变理论，建模系统运行模态跳变信号的观测信号，其在有限集合内取值，并确定其发射概率和扰动概率，其中，表示基于隐半马尔科夫跳变过程可实现对原污水处理系统模态信号观测的观测信号的个数；表示第个观测信号实现对原污水处理系统模态信号的观测； 步骤2.3，根据步骤2.1和步骤2.2得到双跳变过程，并确定其转移概率； 所述步骤2.1中，系统运行模态的跳变信号服从如下的转移概率： 其中，，表示时间上的小增量，表示的高阶无穷小；表示两个可自由跳变的运行模态的逗留时间且满足；是从模态转到模态的转移率，且满足和，表示原系统模态的个数； 所述步骤2.2中，观测信号的发射概率为： 其中，是已知的概率常数，满足和； 观测信号的扰动概率为： 其中，； 所述步骤2.3中，双跳变过程的转移概率为： 其中，转移率。

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