[發明專利]自抗擾控制的優化參數化

有效

• 申請號: 201580040793.2
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN107077106B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 田剛;艾哈邁德·沙伊爾;吉里什·亞約維迪
• 申請（專利權）人: 丹佛斯電力電子有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;王春偉

1.一種用于確定整定參數的方法，包括：

由包括處理器的系統使用維持觀測器帶寬和控制器帶寬之間的恒定比的迭代搜索算法，來針對系統增益、時間常數和空載時間的各組值確定滿足魯棒穩定性約束的所述控制器帶寬和系統增益估計的多組值；

由所述系統對所述控制器帶寬和所述系統增益估計的所述多組值應用曲線擬合方法來獲得整定參數模型；

由所述系統接收用于控制受控系統的控制系統的系統參數值，所述系統參數值至少包括接收的所述受控系統的所述系統增益、所述時間常數和所述空載時間的值，其中，所述控制系統包括具有擴展狀態觀測器和控制律的控制器，所述擴展狀態觀測器是所述系統增益估計和所述觀測器帶寬的函數，所述控制律是所述系統增益估計和所述控制器帶寬的函數；

由所述系統參照所述整定參數模型；

由所述系統基于所述參照來基于所接收的系統增益的值、所述時間常數和所述空載時間，來確定用于所述控制系統的所述控制器帶寬和所述系統增益估計的魯棒穩定值；以及

由所述系統使用所述控制器帶寬和所述系統增益估計的魯棒穩定值作為整定參數來對所述控制系統進行整定，以促進所述控制系統的穩定性能。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述整定包括：使用由所述系統確定的所述控制器帶寬和所述系統增益估計的魯棒穩定值來對所述控制器進行整定，所述控制器具有：由下式表示的所述擴展狀態觀測器：

以及由以下等式中的至少一個表示的控制律：

或

其中，u為系統輸入，y為系統輸出，是擴展狀態觀測器狀態向量，z₁和z₂擴展狀態觀測器狀態向量的分量，矩陣ω_o是所述擴展狀態觀測器的觀測器帶寬，矩陣矩陣矩陣C＝[1 0]，P＝ω_c，ω_c是所述控制器帶寬(708)，并且b₀是所述系統增益估計。

3.如權利要求1所述的方法，還包括：在所述控制系統的運行時間期間周期性地或基本周期性地執行所述接收、所述參照、所述確定以及所述整定。

4.如權利要求1所述的方法，其中，所述接收包括以下中的至少一種：經由手動輸入接收所述系統參數值、或從估計系統接收所述系統參數值。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述整定參數模型包括表達式或查找表數據結構中的至少一個，所述表達式或查找表數據結構將所述控制器帶寬和所述系統增益估計的值定義為所述系統增益、所述時間常數和所述空載時間的函數，作為所述控制器帶寬和所述系統增益估計的所述多組值。

6.一種用于確定魯棒穩定整定參數的系統，包括：

存儲器；

處理器，其配置為執行存儲在所述存儲器上的可執行組件，所述可執行組件包括：

接口部件，其配置為接收用于控制受控系統的控制系統的系統參數值，所述系統參數值至少包括所述受控系統的系統增益、時間常數和空載時間的值，并且所述控制系統包括具有擴展狀態觀測器和控制律的控制器，所述擴展狀態觀測器是觀測器帶寬和所述系統增益的系統增益估計的函數，所述控制律是所述系統增益估計和控制器帶寬的函數；

整定參數確定部件，其配置為：

通過在維持所述觀測器帶寬和所述控制器帶寬之間的恒定比的同時基于迭代搜索算法，針對所述系統增益、所述時間常數和所述空載時間的各組值，識別滿足魯棒穩定性約束的所述控制器帶寬和所述系統增益估計的多組值，以及通過對所述控制器帶寬和所述系統增益估計的所述多組值應用曲線擬合方法以獲得整定參數模型，來生成所述整定參數模型，以及

基于對所述整定參數模型的參考，將所述控制器帶寬和所述系統增益估計的魯棒穩定值確定為所述系統參數值的函數；以及

整定部件，其配置為使用所述控制器帶寬和所述系統增益估計的魯棒穩定值作為整定參數來對所述控制系統進行整定，以促進所述控制系統的抗擾抑制。