[发明专利]控制器、观测器及其应用

摘要

本发明涉及一种向系统提供健康监测的方法、监测系统健康的方法以及用于对象的健康监测系统。本发明描述了控制器的参数化与尺度化。应用参数化与尺度化方法改善了包括但不仅限于控制器设计、整定和优化的技术。尺度化和参数化的方法适用于基于传递函数的控制器，包括PID控制器。同样，参数化方法也可用于基于状态反馈和状态观测器的控制器，以及线性自抗扰(ADRC)控制器。参数化的方法简化了ADRC的使用。本发明介绍了离散扩张状态观测器(DESO)和广义扩张状态观测器(GESO)，它们提高了扩张状态观测器(ESO)及其ADRC的性能。本发明还包括提高ADRC控制器性能的跟踪控制算法。描述了将ADRC应用到多输入多输出系统的通用算法。

主权项

一种向系统提供健康监测的方法，包括：确定恰当的控制输入与控制输出对；确定每个输入/输出对的阶数；建立匹配的扩张状态观测器以估计状态和扰动；调整至少一个整定参数的值从而获得稳定的输出跟踪；为估计扰动确定至少一个标称条件；在计算机组件中实现匹配的扩张状态观测器，所述计算机组件接收来自与所述系统可操作地连接的传感器的信号；使用所述匹配的扩张状态观测器处理所述信号以估计所述扰动；监视所述至少一个标称条件与估计的扰动之间的变化；和从所述变化提取故障信息。