[发明专利]一种基于干扰观测器的非匹配干扰系统自抗扰控制方法

权利要求书

1.一种基于干扰观测器的非匹配干扰系统自抗扰控制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，将匹配与非匹配两类谐波干扰以及未知非线性函数进行数学表征；

第二步，对匹配与非匹配两类谐波干扰分别设计干扰观测器，完成对谐波干扰的实时估计；

第三步，基于干扰观测器的输出设计扩张状态观测器，完成对未知非线性函数与系统状态的估计；

第四步，结合非匹配干扰的估计值，通过引入新的状态变量完成坐标变换；

第五步，在第四步坐标转换的基础上根据干扰观测器以及扩张状态观测器的输出设计自抗扰控制器；

第六步，最后，基于分离定理与极点配置理论，完成观测器与控制器的增益求解，从而完成控制器的设计。

2.根据权利要求1所述的基于干扰观测器的非匹配干扰系统自抗扰控制方法，其特征在于：所述第一步具体实现如下：

考虑如下含匹配与非匹配谐波干扰以及未知非线性函数的二阶系统：

Σ0:x·1=x2+d0x·2=f(x1,x2)+b(u+d1)y=x]]>

其中，x₁与x₂为系统状态，与为系统状态的时间导数，y为量测输出,x＝[x₁ x₂]^T，u为控制输入，b为大于零的常数，f(x₁,x₂)为一阶可导的未知非线性函数；d₀与d₁分别表示频率信息已知的非匹配谐波干扰与匹配谐波干扰，表征为D₀与D₁表示未知的幅值，与表示未知的相位，ω₀与ω₁表示已知频率，t表示时刻；

非匹配谐波干扰d₀与匹配谐波干扰d₁分别由如下外部模型描述：

Σ1:w·=W0wd0=V0w]]>

Σ2:ξ·=W1ξd1=V1ξ]]>

其中，w与ξ为外部模型的状态，系数矩阵V₀＝V₁＝[1 0]；

未知非线性函数f(x₁,x₂)满足一阶可导条件，即其中，h为未知的有界函数。