一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法、装置及存储介质，其中方法包括：将实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述；基于高阶惯性系统的输入量和输出量设计类史密斯预估算法；根据得到的类史密斯预估算法的输出量和高阶惯性系统的输入量，设计基于模型辅助的扩张状态观测算法；根据得到的扩张状态观测算法的输出量和系统设定值设计控制律算法；获取高阶惯性系统的新输入值，根据新输入值对实际工业系统的输出进行调节与控制。本发明专利技术充分利用已知的模型信息，保留自抗扰控制结构简单和参数易整定的特点，使得闭环系统能够更好地兼顾跟踪能力与抗干扰能力，使得闭环系统具有较强的鲁棒性，可应用于工业控制领域。应用于工业控制领域。应用于工业控制领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]自抗扰控制算法由于其具有较强的处理系统非线性、系统不确定性的能力，并具有结构简单、可靠性高等优点得到广泛的关注和应用。自抗扰控制算法尤其是一阶和二阶自抗扰控制算法在运动系统、热力系统、航天系统等得到广泛应用。
[0003]然而过程控制系统中存在的传热、流动过程，是典型的分布参数，一般通过采用高阶惯性系统进行描述其中s、K、T和n分别表示微分算子、高阶惯性系统的增益、高阶惯性系统的时间常数、高阶惯性系统的阶次，且n≥2，Y(s)和U(s)分别为高阶惯性系统的输出和输入；以脱硝系统为例，上式中各参数的含义为:输出Y(s)是脱硝系统的氮氧化物浓度输出值，输入U(s)是脱硝系统的喷氨量，增益系数K是指高阶系统对输入值的放大倍数，输入值为1吨喷氨量对应脱硝系统的氮氧化物浓度变化量，时间常数T是指系统响应达到稳态值的63.2％时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法，其特征在于，包括以下步骤：将实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述；基于高阶惯性系统的输入量和输出量设计类史密斯预估算法；根据得到的类史密斯预估算法的输出量和高阶惯性系统的输入量，设计基于模型辅助的扩张状态观测算法；根据得到的扩张状态观测算法的输出量和系统设定值设计控制律算法；获取高阶惯性系统的新输入值，根据新输入值对实际工业系统的输出进行调节与控制。2.根据权利要求1所述的一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法，其特征在于，采用高阶惯性系统进行描述的数学表达式为：其中，Y(s)和U(s)分别表示实际工业系统的输出量和输入量，s、K、T和n分别表示微分算子、实际工业系统的增益、实际工业系统的时间常数、实际工业系统的阶次，且n≥2。3.根据权利要求1所述的一种基于模型辅助和类史密斯预估的二阶改进自抗扰控制设计方法，其特征在于，所述类史密斯预估算法的表达式如下：y
p
(Γ)＝y1(Γ
‑
1)
‑
y2(Γ
‑
1)+y(Γ
‑
1)式中，y
p
(Γ)为在当前计算步序Γ时的类史密斯预估算法输出量；y1(Γ
‑
1)为G1(s)在上一计算步序Γ
‑
1时的输出量，y2(Γ
‑
1)为G2(s)在上一计算步序Γ
‑
1时的输出量，且G1(s)的输入量为在上一计算步序时的实际工业系统输入量u(Γ
‑
1)，G2(s)的输入量为在上一计算步序Γ
‑
1时的y1(Γ
‑
1)；G1(s)和G2(s)为类史密斯预估算法设计的计算表达式：(s)为类史密斯预估算法设计的计算表达式：式中，k1为G1(s)的增益，T1为G1(s)和G2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立明，余涛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：