【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动化，尤其是一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法。
技术介绍
1、自抗扰控制器是中国科学院系统所韩京清研究员提出的一种融合经典控制理论与现代控制理论优点的控制思想，为了简化参数整定，高志强教授进一步发展了线性自抗扰控制器。由于自抗扰控制器具有较强的鲁棒性、较弱的模型依赖性、较强的平衡跟踪和抗干扰矛盾的能力，在运动过程、化工过程、能源过程、飞行器过程中具有广泛的应用，显示了较强的工业应用前景。
2、在能源、化工、石油领域，传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative，pid)算法应用广泛，具有标准的应用功能块，应用功能块具有常规的pid计算、上下限幅、闭锁增减等功能。自抗扰控制器作为一种具有替代pid算法的控制策略，开发标准的自抗扰控制器应用功能块也是必然的要求。常规的自然控制器计算和上下限幅的研究成果很多，能够实现标准应用功能块的要求。然而，自抗扰控制器的闭锁增减功能研究减少，专利202110801169.7给了一种改进自抗扰控制器的闭锁增减实现方法，然而该方法在处理闭锁增减时采用了自抗扰控制器状态保持方法。实际上，闭锁增逻辑要求是自抗扰控制器输出不能进一步增加，但可以下降；类似地，闭锁减逻辑要求是自抗扰控制器输出不能进一步减少，但可以上升。针对不同对象，许多学者设计了多种改进自抗扰控制器，如文献superheated steam temperature control based on modified active disturbancerej
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了实现自抗扰控制器的标准应用功能块中闭锁增减功能，提出了一种严格满足闭锁增减逻辑的通用的考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法，该方法能够支撑自抗扰控制器的标准应用功能块开发，为自抗扰控制器的推广应用提供支撑。
2、本专利技术第一方面提出了一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法，该方法包括以下步骤：
3、1)获取自抗扰控制器的上一时刻状态变量{z1pre、z2pre、…、zn+1pre}和控制量upre、当前时刻的状态变量{z1、z2、…、zn+1}和控制量u、当前时刻的前馈量uf、当前时刻的设定值r和当前时刻的系统输出y，按照如下公式更新上一时刻状态变量{z1pre、z2pre、…、zn+1pre}和控制量upre的值：
4、z1pre＝z1
5、z2pre＝z2
6、
7、zn+1pre＝zn+1
8、upre＝u
9、其中，n为自抗扰控制器的阶次；
10、2)计算自抗扰控制器下一时刻正常控制工况下的理论状态变量{z1nextt、z2nextt、…、zn+1nextt}和理论控制量unextt的值：
11、z1nextt＝z1+δt(z2+β1(y-z1)+b0(u-uf))
12、z2nextt＝z2+δt(z3+β2(y-z1))
13、
14、znnextt＝zn+δt(zn+1+βn(y-z1))
15、zn+1nextt＝zn+1+δt(βn+1(y-z1))
16、
17、或者
18、
19、其中，δt为采样周期；β1、…、βn+1，b0，k1、…、kn均为自抗扰控制器参数，为给定值；
20、3)获取自抗扰控制器的闭锁增ti和闭锁减td信号状态，其中，ti等于1时为闭锁增状态，ti等于0时为闭锁增关闭状态，td等于1时为闭锁减状态，td等于0时为闭锁减关闭状态；
21、基于理论状态变量{z1nextt、z2nextt、…、zn+1nextt}和理论控制量unextt的值、当前时刻的状态变量{z1、z2、…、zn+1}和控制量u，对自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext进行更新：
22、如果满足u＞unextt、td＝1和ti＝0，自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext更新为：
23、z1next＝z1pre
24、z2next＝z2pre
25、
26、znnext＝znpre
27、zn+1next＝zn+1pre
28、unext＝upre
29、如果满足u≤unextt、td＝1和ti＝0，自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext更新为：
30、z1next＝z1nextt
31、z2next＝z2nextt
32、
33、znnext＝znnextt
34、zn+1next＝zn+1nextt
35、unext＝unextt
36、如果满足unextt＜u、td＝0和ti＝1，自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext更新为：
37、z1next＝z1nextt
38、z2next＝z2nextt
39、
40、znnext＝znnextt
41、zn+1next＝zn+1nextt
42、unext＝unextt
43、如果满足unextt≥u、td＝0和ti＝1，自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext更新为：
44、z1next＝z1pre
45、z2next＝z2pre
46、
47、znnext＝znpre
48、zn+1next＝zn+1pre
49、unext＝upre
50、如果满足td＝0和ti＝0，自抗扰控制器的下一时刻的实际状态变量{z1next、z2next、…、zn+1next}和实际控制量unext更新为：
51、z1next＝z1nextt
52、z2next＝z2nextt
53、
54、znnext＝znnextt
55、z本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的一阶输入补偿自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的一阶基于史密斯预估自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.一种闭锁增减自抗扰控制装置，应用于考虑前馈的的自抗扰控制器，其特征在于，包括：
5.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1所述的考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法；或
【技术特征摘要】
1.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的一阶输入补偿自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
3.一种考虑前馈的具有闭锁增减功能的一阶基于史密斯预估自抗扰控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4.一种闭锁增减自...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴振龙，李炳楠，刘艳红，李晓媛，杨磊，李方圆，霍本岩，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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