[发明专利]一种自抗扰控制系统稳定性的分析方法及分析装置

说明书

本申请提供了一种自抗扰控制系统稳定性的分析方法及分析装置，所述方法包括：基于待分析自抗扰控制系统中被控对象以及扩张状态观测器的状态，确定待分析自抗扰控制系统的输出，进而确定系统的干扰误差状态，从而确定出待分析自抗扰控制系统在不同干扰情况下对应的误差传递函数；在不同干扰情况下，基于对应的误差传递函数，确定出待分析自抗扰控制系统中状态反馈控制器以及所述扩张状态观测器均稳定的稳定条件；进而控制分析自抗扰控制系统稳定。这样，通过确定出的待分析自抗扰控制系统在不同干扰条件下的误差传递函数，保证待分析自抗扰控制系统稳定，有助于提高待分析自抗扰控制系统的稳定性以及安全性，有利于根据对于自抗扰控制器的设计。

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，尤其是涉及一种自抗扰控制系统稳定性的分析方法及分析装置。

背景技术

自抗扰控制方法在很多领域都有应用，如无人机，高超声速飞行器等中均设置有自抗扰控制系统，当自抗扰控制系统受到某种干扰而偏离正常运行状态，即自抗扰控制系统未处于稳定状态时，自抗扰控制系统将无法被控制，这将会严重影响自抗扰控制系统的正常功能，以及整个自抗扰控制系统的安全性，因此在对自抗扰控制系统进行功能分析之前，如何确定自抗扰控制系统处于稳定状态是现阶段亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种自抗扰控制系统稳定性的分析方法及分析装置，通过确定出的待分析自抗扰控制系统在不同干扰条件下的误差传递函数，控制自抗扰控制器以及所述扩张状态观测器均处于稳定状态，进而保证待分析自抗扰控制系统稳定，有助于提高待分析自抗扰控制系统的稳定性以及安全性，进而有利于根据相应的稳定条件对于自抗扰控制器的设计。

本申请实施例提供了一种自抗扰控制系统稳定性的分析方法，所述分析方法包括：

基于待分析自抗扰控制系统中被控对象以及扩张状态观测器的状态，确定待分析自抗扰控制系统的输出；

基于所述闭环控制系统或自抗扰控制系统的输出，确定系统的干扰误差状态，从而确定所述待分析自抗扰控制系统在不同干扰情况下对应的误差传递函数；

在不同干扰情况下，基于对应的误差传递函数，确定出所述待分析自抗扰控制系统中状态反馈控制器以及所述扩张状态观测器均稳定的稳定条件；

基于所述稳定条件，控制所述状态反馈控制器以及所述扩张状态观测器均处于稳定状态，以使所述待分析自抗扰控制系统稳定。

进一步的，所述基于待分析自抗扰控制系统中被控对象以及扩张状态观测器的状态，确定待分析自抗扰控制系统的输出，包括：

基于所述被控对象的状态，确定所述待分析自抗扰控制系统对应的扩张状态观测器以及状态反馈控制器；

基于所述扩张状态观测器、状态反馈控制器、以及所述被控对象的状态，确定在状态反馈控制下的被控对象以及扩张状态观测器的状态；

基于所述被控对象以及扩张状态观测器的状态，确定所述待分析自抗扰控制系统的输出。

进一步的，所述不同干扰情况包括不可忽略所述待分析自抗扰控制系统的内部干扰以及可忽略所述分析自抗扰控制系统的内部干扰。

进一步的，所述不同干扰情况包括不可忽略所述待分析自抗扰控制系统的内部干扰以及可忽略所述分析自抗扰控制系统的内部干扰。

进一步的，当所述干扰情况包括不可忽略所述待分析自抗扰控制系统的内部干扰时，通过以下步骤确定所述误差传递函数：

当所述干扰情况包括所述不可忽略所述待分析自抗扰控制系统的内部干扰时，基于所述待分析自抗扰控制系统的模型误差矩阵，确定系统的干扰误差状态；

对所述干扰误差状态归一化处理，确定所述误差传递函数。