[发明专利]一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法

权利要求书

1.一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

S1：参数获得：对纯阻、容性、感性3种典型负载及不同阻抗值进行大量的实验测试，获得PID控制器的参数、零极点补偿器的参数、振铃的频率特征值参数与最大过冲比参数的经验值作为最优参数，并保存为最优参数数据库，存储到精密电源与测量系统的硬件内存中；

S2：参数测试：系统上电工作，自动调节PID控制器的参数使得输出发生超过5％的振铃现象，并测得该振铃的频率值和最大过冲比；

S3：零极点补偿算法引入：引入零极点补偿算法，可以对输出端过冲振铃特征频率点处进行增益和相位的补偿，从而改善闭环系统在该特征频率点处的频率响应；

S4：参数比对：将测得的两个振铃参数与最优参数数据库进行比对，修正PID参数为最优值，同时自动设置和微调零极点补偿器参数，使得输出端振铃现象消失；

S5：结果输出：如果该组最优参数尚未完全消除振铃现象，则向下选取相邻一组的最优参数进行测试，最后直至输出端振铃现象消失，并将当前设定的最优参数新增到最优参数数据库中，实现精密电源与测量系统闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述S1-S5步骤中基于传统的PID控制算法基础上，引入零极点补偿算法，对输出端过冲振铃特征频率点处进行增益和相位的补偿，改善闭环系统在该特征频率点处的频率响应。

3.根据权利要求2所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述PID控制算法加零极点补偿算法二者构成的新型闭环控制系统实现了输出响应速率更快，且无过冲振铃现象的双重优势。

4.根据权利要求1所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述S1-S5步骤中进行参数自适应调节和最优参数数据库的自动更新，提高产品智能化与操作简单化。

5.根据权利要求1所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述S1、S2步骤中通过计算电压预设目标值与电压测量补偿值二者的差值作为闭环控制系统的输入，然后该差值经位置式PID算法单元P、I、D三个因子加权，可计算出下一时刻的调节增量，进而可得到下一时刻输出端的输出值，即参数值。

6.根据权利要求1所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述PID控制器经过多次闭环反馈调节，系统的输出最终达到稳态，且电压源的输出值与预设目标值相一致。

7.根据权利要求1所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述S3步骤中零极点补偿算法通过对输出振铃现象的振铃特征频率点处进行相位超前或滞后补偿，间接调节整个闭环系统的传递函数。

8.根据权利要求7所述的一种引入零极点补偿算法的精密电源与测量系统控制方法，其特征在于：所述零极点补偿算法提高系统的响应速率，且使系统避免出现过冲振铃现象。