[发明专利]一种改进的自抗扰与PID的串级控制方法

权利要求书

1.一种改进的自抗扰与PID的串级控制方法，其特征在于：速度环采用改进的自抗扰控制器，位置环采用常规PID控制器，其具体步骤如下：

步骤(1)：搭建速度环自抗扰控制器闭环回路；

步骤(2)：设计自抗扰的扩张状态观测器：采用三阶线性自抗扰控制结构，并将扩张状态观测器估计出的总扰动加入控制器中，以此来补偿系统受到的非线性扰动；

步骤(3)：对于速度反馈信号，处理方式如下：

方式1.如果在系统中装有速度传感器，则将传感器采回的速度信号直接送入ESO；

方式2.如果在系统中仅装有位置传感器，则将传感器采回的位置信号的微分作为速度信号送入ESO；

步骤(4)：控制律的设计：将自抗扰的控制律设计为PID控制器；

步骤(5)：对于速度环自抗扰控制输入信号的处理：将位置环控制器的输出作为速度环控制器的输入信号；

步骤(6)：搭建位置环PID控制闭环回路；

步骤(7)：对于位置反馈信号，处理方式如下：

由于系统中装有位置传感器，则传感器采回的位置信号即为反馈信号；

步骤(8)：对于位置环PID控制输入信号的处理：

选择输入信号为θ_ref＝0.3°sin(πt)，其中，θ_ref为输入信号，t为时间。

2.根据权利要求1所述的一种改进的自抗扰与PID的串级控制方法，其特征在于：步骤(3)中微分信号的处理还可以通过预测控制方法或卡尔曼滤波控制方法来处理。

3.根据权利要求1所述的一种改进的自抗扰与PID的串级控制方法，其特征在于：步骤(4)中速度环控制律的设计，除了所述的PID控制器，还可以采用PI控制器、P控制器，自适应控制器。

4.根据权利要求1所述的一种改进的自抗扰与PID的串级控制方法，其特征在于：步骤(8)中输入信号的选择，还可以选择其它正弦信号。