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原文传递变系数自抗扰控制器设计方法、及吊车自抗扰控制器

专利名称：	变系数自抗扰控制器设计方法、及吊车自抗扰控制器
摘要：	本发明公开了一种变系数自抗扰控制器设计方法、及吊车自抗扰控制器，该方法的具体过程为：步骤S00、建立被控对象的数学模型，确定被控对象的阶数；步骤S01、由被控量个数确定需要构造的扩张状态数目，再根据所确定的被控对象的阶数，设计相应的扩张状态观测器；步骤S02、利用所述扩张状态观测器的输出，设计变权重系数的线性自抗扰控制器控制律，实现对多个被控对象的控制。本发明设计方法能够有效估计控制过程中的不确定扰动，并对其实时补偿，对系统参数变化不敏感，具有很强的鲁棒性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	蔡涛;刘新宁;陈杰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910233342.0
公开号：	CN109911771A
代理机构：	北京理工大学专利中心
代理人：	刘芳;仇蕾安
分类号：	B66C13/16(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种变系数自抗扰控制器设计方法，适用于欠驱动系统，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤S00、建立被控对象的数学模型，确定被控对象的阶数；步骤S01、由被控量个数确定需要构造的扩张状态数目，再根据所确定的被控对象的阶数，设计相应的扩张状态观测器；步骤S02、利用扩张状态观测器的输出，设计变权重系数的线性自抗扰控制器控制律，实现对多个被控量的控制。 2.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述步骤S00中，通过机理建模或系统辨识，建立被控对象的数学模型。 3.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述扩张状态观测器为按照不同被控量独立构造仅有单个扩张状态的扩张状态观测器。 4.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述扩张状态观测器为非线性形式的扩张状态观测器。 5.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述扩张状态观测器为降阶扩张状态观测器。 6.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述自抗扰控制器的反馈控制律为非线性形式。 7.如权利要求1中所述变系数自抗扰控制器设计方法，其特征在于，所述自抗扰控制器的权重系数调整规律为非线性形式。 8.一种吊车自抗扰控制器，其特征在于，所述控制器的总的控制量的表达式为： U1＝kr(e)U1r+kα(e)U1α 其中，e表示台车的运动误差，kr(e)和kα(e)是误差e的函数，U1r为台车位移控制量，U1α为负载和吊绳摆角控制量。 9.根据权利要求8所述的吊车自抗扰控制器，其特征在于，所述U1r和U1α为： h1＝r,h2＝fr,h3＝α,h4＝fα，其中，fr是影响台车运动的总扰动，r为吊车沿悬臂方向的位移，α表示吊绳沿悬臂方向的摆角，fα是负载摆动角度通道中的总扰动，kpr和kpα为台车运动和负载吊绳摆动的控制器增益，符号“Λ”表示估计值，Tm为台车的电气机械时间常数，Ta为电机的电枢回路时间常数，L为吊绳的长度。 10.根据权利要求9所述的吊车自抗扰控制器，其特征在于，所述kr(e)和kα(e)为：其中，ξ∈[0,2)。
所属类别：	发明专利