[發明專利]改進的LADRC線性自抗擾控制系統及參數整定方法

有效

• 申請號: 202011422123.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112462614B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 萬暉;呂品;王中勝;武偉;朱建在;孫明
• 申請（專利權）人: 北京品德技術有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種改進的LADRC線性自抗擾控制系統，包括被控對象和自抗擾控制器，所述自抗擾控制器包括跟蹤微分器、擴張狀態觀測器和線性誤差反饋控制律，其特征在于：

所述跟蹤微分器的輸入為v₀，輸出為v_i，i＝1，2，...，n；

所述擴張狀態觀測器的輸出為z_i，i＝1，2，...，n，n+1；

所述跟蹤微分器的輸出v_i，i＝1，2，...，n與擴張狀態觀測器的輸出z_i，i＝1，2，...，n做減法比較后作為所述線性誤差反饋控制律的輸入e_i，i＝1，2，...，n；

所述線性誤差反饋控制律的輸出u₀與所述擴張狀態觀測器的輸出z_i，i＝n+1，做減法比較后經1/b₀倍增益，得到中間控制量該中間控制量分兩路，一路經b₀倍增益作為所述擴張狀態觀測器的第一輸入信號；另一路經k_b倍增益后作為被控對象的輸入u；k_b為控制量增益的細調補償因子，k_b＝b₀/b；b為被控對象的控制量增益；b₀為控制量增益的粗調補償因子；

所述被控對象的輸出y作為所述擴張狀態觀測器的第二輸入信號；

所述被控對象，表達式為：

其中，

式中，y為被控對象的輸出；x為被控對象的狀態變量；f為關于狀態變量x的函數；w為外擾；b為被控對象的控制量增益；b₀為控制量增益的粗調補償因子；u為被控對象的輸入；為中間控制量；

所述擴張狀態觀測器，表達式為：

其中，sⁿ⁺¹+β₁sⁿ+…+β_ns+β_n+1＝(s+ω₀)ⁿ⁺¹

式中，z_i為擴張狀態觀測器的輸出，i＝1，2，...，n+1；β_i為擴張狀態觀測器的系數，i＝1，2，...，n+1，β_i為多項式(s+ω₀)ⁿ⁺¹展開后各項對應系數；

所述線性誤差反饋控制律，表達式為：

其中，sⁿ+b₀k_ns^n-1+…+b₀k₂s+b₀k₁＝(s+ω_c)ⁿ

式中，v_i為跟蹤微分器的輸出，i＝1，2，...，n；k_i為誤差反饋控制律的參數，k_i為(s+ω_c)ⁿ展開后多項式各項對應系數；

所述跟蹤微分器，對線性系統的狀態變量實現為：

其中，v₀為跟蹤微分器的輸入，v_i為跟蹤微分器的輸出，i＝1，2，...，n。