[發(fā)明專(zhuān)利]單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310514244.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103576552B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱亞清;潘鳳萍;陳世和;張曦;龐志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,曾旻輝

1.一種單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取單入單出純滯后自衡對(duì)象的滯后信息；所述滯后信息包括單入單出純滯后自衡對(duì)象的輸入與輸出信息；

根據(jù)所述滯后信息計(jì)算得到線性純滯后對(duì)象，并記錄所述線性純滯后對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量；

根據(jù)所述線性純滯后對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量構(gòu)建控制率，并采用史密斯預(yù)估器對(duì)所述控制率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)玫窖a(bǔ)償控制率；

根據(jù)所述補(bǔ)償控制率對(duì)所述單入單出純滯后自衡對(duì)象進(jìn)行自抗擾控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制方法，其特征在于，根據(jù)所述滯后信息進(jìn)行計(jì)算得到線性純滯后對(duì)象的過(guò)程包括：

根據(jù)所述滯后信息，通過(guò)跟蹤微分器或擴(kuò)張狀態(tài)微分器進(jìn)行計(jì)算得到觀測(cè)量；

根據(jù)所述觀測(cè)量，采用最小二乘法計(jì)算得到所述線性純滯后對(duì)象；所述線性純滯后對(duì)象為純滯后時(shí)間的滯后對(duì)象。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制方法，其特征在于，根據(jù)所述線性純滯后對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量構(gòu)建控制率、采用史密斯預(yù)估器對(duì)所述控制率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)玫窖a(bǔ)償控制率的過(guò)程包括：

獲取單入單出純滯后自衡對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量，采用公式進(jìn)行計(jì)算得出所述控制率；

根據(jù)所述控制率，將所述單入單出純滯后自衡對(duì)象控制輸入值取為u₀=k(r-z₁)，并將單入單出純滯后自衡對(duì)象控制輸出值代入公式中，得出補(bǔ)償后的補(bǔ)償控制率為

其中，y為滯后對(duì)象輸出量，u為滯后對(duì)象控制輸入量，b為滯后對(duì)象控制輸入量增益，k為控制器參數(shù)，r為滯后對(duì)象的穩(wěn)態(tài)值，s為補(bǔ)償后控制率，f為對(duì)象擾動(dòng)，z₁對(duì)象輸出的觀測(cè)量。

4.一種單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制裝置，其特征在于，包括

對(duì)象獲取模塊，用于獲取單入單出純滯后自衡對(duì)象的滯后信息；所述滯后信息包括單入單出純滯后自衡對(duì)象的輸入與輸出信息；

分析模塊，用于根據(jù)所述滯后信息計(jì)算得到線性純滯后對(duì)象，并記錄所述線性純滯后對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量；

補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述線性純滯后對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量構(gòu)建控制率，采用史密斯預(yù)估器對(duì)所述控制率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)贸鲅a(bǔ)償控制率；

控制模塊，用于根據(jù)所述補(bǔ)償控制率對(duì)所述單入單出純滯后自衡對(duì)象進(jìn)行自抗擾控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制裝置，其特征在于，所述分析模塊包括：

觀測(cè)量計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述滯后信息，通過(guò)跟蹤微分器或擴(kuò)張狀態(tài)微分器進(jìn)行計(jì)算得到觀測(cè)量；

線性純滯后對(duì)象計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述觀測(cè)量，采用最小二乘法計(jì)算得到線性純滯后對(duì)象；所述線性純滯后對(duì)象為純滯后時(shí)間的滯后對(duì)象。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單入單出純滯后自衡對(duì)象的自抗擾控制裝置，其特征在于，所述補(bǔ)償模塊包括：

控制率計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述單入單出純滯后自衡對(duì)象的輸出量和擾動(dòng)估計(jì)量，采用公式進(jìn)行計(jì)算得出所述控制率；

補(bǔ)償控制率計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述控制率，將所述單入單出純滯后自衡對(duì)象控制輸入值取為u₀=k(r-z₁)，并將單入單出純滯后自衡對(duì)象控制輸出值代入公式中，得出所述補(bǔ)償控制率為其中，y為滯后對(duì)象輸出量，u為滯后對(duì)象控制輸入量，b為滯后對(duì)象控制輸入量增益，k為控制器參數(shù)，r為滯后對(duì)象的穩(wěn)態(tài)值，s為補(bǔ)償后控制率，f為對(duì)象擾動(dòng)，z₁對(duì)象輸出的觀測(cè)量。