[发明专利]抗干扰控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种抗干扰控制方法及系统，其中抗干扰控制系统包括控制器、干扰估计器和状态观测器，其中所述状态观测器用于根据控制信号和被控系统的系统输出信号生成被控系统的系统状态估计值；所述干扰估计器用于根据包含干扰补偿的控制信号和所述被控系统的状态估计值生成干扰估计值；所述控制器用于根据所述系统状态估计值、干扰估计值和给定的信号生成包含干扰补偿的控制输入信号，并将该控制输入信号施加于被控系统。本发明以能控标准I型为被控对象/被控过程的标称动态模型，利用干扰估计器实时估计与标称动态相悖的系统动态并予以补偿，获得了期望的闭环系统性能。

主权项

1.一种抗干扰控制系统，包括控制器、干扰估计器和状态观测器，其特征在于：所述状态观测器用于根据控制信号和被控系统的系统输出信号生成被控系统的系统状态估计值；所述干扰估计器用于根据包含干扰补偿的控制输入信号和所述被控系统的系统状态估计值生成干扰估计值；所述控制器用于根据所述系统状态估计值、干扰估计值和给定的信号生成包含干扰补偿的控制输入信号，并将该控制输入信号施加于被控系统；所述被控系统描述为：其中x＝[x1,x2,…,xn]T∈Rn,f(x,t)∈R,d(t)∈R,u(t)∈R,y∈R，其中x为系统状态向量，n是阶次；f(x,t)为一个非线性函数，包括内部的不确定性和未建模动态；d(t)为未知外部扰动，u(t)为被控系统的控制输入，t表示时间，y为系统输出；状态观测器按如下方式生成系统状态估计值其中L＝[l₁,l₂,…,l_n]^T∈Rⁿ,u₀∈R,y∈R,L是状态观测器的增益矩阵，C是输出矩阵，u₀是不含干扰补偿的控制信号，y是系统输出信号；A_x为状态观测器的系统矩阵，B为状态观测器的输入矩阵，C^T为输出矩阵的转置，且干扰估计器按如下方式生成干扰估计值其中ξ∈R,l_n+1∈R,u∈R，l_n+1是可调增益，ξ是中间变量控制器按如下方式生成包含干扰补偿的控制输入信号u：其中a为可调控制参数向量且a＝[an,an‑1,…,a1]T∈Rn，yr为给定信号，u0为不包含干扰补偿的控制输入信号；将控制输入信号u施加于被控系统后，形成的闭环系统为：其中为状态估计偏差，为扰动估计偏差，A为闭环系统矩阵，且