[发明专利]二阶时滞自抗扰控制系统、方法及相关装置

说明书

本申请公开了一种二阶时滞自抗扰控制系统、方法及相关装置，其中，该二阶时滞自抗扰控制系统包括：第一混合运算器、第一带宽运算器、第二混合运算器、第二带宽运算器、第三混合运算器、第一控制增益运算器、第二控制增益运算器、增益预估型模块、以及预先建立的线性观测器。由此，本申请实施例可以利用该二阶时滞自抗扰控制系统中的增益预估型模块解决现有技术中控制作用与工程系统输出不同步的问题。此外，本申请实施例还可以利用该二阶时滞自抗扰控制系统中的线性观测器对增益预估型模块输入端接收的扰动值进行调整，以提高工程系统的抗干扰能力。

技术领域

本申请涉及控制领域，尤其涉及一种二阶时滞自抗扰控制系统、方法及相关装置。

背景技术

自动控制系统是指用一些自动控制装置，对工业生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动)的影响而偏离正常状态时，能够被自动地调节回到工艺所要求的数值范围内。

现阶段常规的自动控制系统有比例积分微分（Proportion IntegralDifferential，PID）控制器以及Smith预估器等，但PID控制器在遇到大滞后和大干扰等复杂情况时容易出现闭环稳定性差等问题，而Smith预估器大部分取决于被控过程特性，如果不能精确给出被控过程的特性，则难以对工业生产获得预期的控制效果。

因此，从现有技术中很难找到一种既能消除滞后对系统影响，又能抑制干扰的自动控制系统。

发明内容

本申请实施例提供了一种二阶时滞自抗扰控制系统、方法及相关装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种二阶时滞自抗扰控制系统，所述系统包括：第一混合运算器、第一带宽运算器、第二混合运算器、第二带宽运算器、第三混合运算器、第一控制增益运算器、第二控制增益运算器、增益预估型模块、以及预先建立的线性观测器；其中，所述第一混合运算器的第一输入端接收系统输入值、所述第一混合运算器的输出端与所述第一带宽运算器的输入端相连，所述第一带宽运算器的输出端与所述第二混合运算器的第一输入端相连，所述第二混合运算器的输出端与所述第一控制增益运算器的输入端相连，所述第一控制增益运算器的输出端分别与所述第二控制增益运算器的输入端和所述增益预估型模块的输入端相连，所述第二控制增益运算器的输出端与所述线性观测器的第一输入端相连，所述增益预估型模块的第一输出端与所述线性观测器的第二输入端相连，所述线性观测器的第一输出端与所述第一混合运算器的第二输入端相连，所述线性观测器的第二输出端与所述第二带宽运算器的输入端相连，所述第二带宽运算器的输出端与所述第二混合运算器的第二输入端相连，所述线性观测器的第三输出端与所述第三混合运算器的第二输入端相连，增益预估型模块的第二输出端输出调控结果；其中，所述增益预估型模块包括：第四混合运算器、第一传递函数运算器、第一滞后函数运算器、第二传递函数运算器、第二滞后函数运算器、除法运算器、以及乘法运算器；其中，所述第四混合运算器的第一输入端和所述第二传递函数运算器的输入端与所述第一控制增益运算器的输出端相连，所述第四混合运算器的第二输入端接收扰动值，所述第四混合运算器的输出端与所述第一传递函数运算器的输入端相连，所述第一传递函数运算器的输出端与所述第一滞后函数运算器的输入端相连，所述第二传递函数运算器的第一输出端与所述第二滞后函数运算器的输入端相连，所述第二滞后函数运算器的输出端与所述除法运算器的第一输入端相连，所述第一滞后函数运算器的第一输出端与所述除法运算器的第二输入端相连，所述除法运算器的输出端与所述乘法运算器的第一输入端相连，所述第二传递函数运算器的第二输出端与所述乘法运算器的第二输入端相连，所述乘法运算器的输出端与所述线性观测器的第二输入端相连，所述第一滞后函数运算器的第二输出端输出所述调控结果。

第二方面，本申请实施例提供了一种二阶时滞自抗扰控制方法，所述方法应用于所述的增益预估控制系统，所述方法包括：获取目标工程的控制系统输出值；

将所述目标工程的控制系统输出值输入所述二阶时滞自抗扰控制系统输出所述控制系统的输出值对应的调控结果。