[发明专利]获取控制系统状态变量的方法及系统

权利要求书

1.一种获取控制系统状态变量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集所述控制系统的第一输入量和第一输出量作为输入数据；

将所述输入数据输入到预设的全维状态观测器中，得到所述全维状态观测器对应的第二输出量；

获取所述第一输出量和所述第二输出量的输出误差；

根据所述输出误差构建目标函数；

获取所述目标函数的最优解，并根据所述最优解确定所述全维状态观测器的反馈矩阵；

采集所述控制系统的第二输入量和第三输入量，并将所述第二输入量和第三输入量输入到所述全维状态观测器中，得到所述控制系统的状态变量。

2.根据权利要求1所述的获取控制系统状态变量的方法，其特征在于，所述根据所述输出误差构建目标函数，进一步包括：

获取所述输出误差的绝对值；

根据所述输出误差的绝对值乘时间积分指标得到所述目标函数。

3.根据权利要求2所述的获取控制系统状态变量的方法，其特征在于，所述目标函数通过如下公式得到：

其中，f(t)为所述目标函数，y_i(t)为所述第一输出量，为所述第二输出量，t为时间，q表示维数。

4.根据权利要求1所述的获取控制系统状态变量的方法，其特征在于，获取所述目标函数的最优解，并根据所述最优解确定所述全维状态观测器的反馈矩阵，进一步包括：

根据预设的优化算法对所述目标函数进行优化使所述目标函数达到最小值，以得到所述全维状态观测器的反馈矩阵。

5.根据权利要求4所述的获取控制系统状态变量的方法，其特征在于，所述预设的优化算法为遗传算法、模拟退火和粒子群算法或多智能体遗传算法。

6.一种获取控制系统状态变量的系统，其特征在于，包括：

采集模块(110)，用于采集所述控制系统的第一输入量和第一输出量作为输入数据；

第一获取模块(120)，用于将所述输入数据输入到预设的全维状态观测器中，得到所述全维状态观测器对应的第二输出量；

第二获取模块(130)，用于获取所述第一输出量和所述第二输出量的输出误差；

构建模块(140)，用于根据所述输出误差构建目标函数；

计算模块(150)，用于获取所述目标函数的最优解，并根据所述最优解确定所述全维状态观测器的反馈矩阵；

第三获取模块(160)，用于采集所述控制系统的第二输入量和第三输入量，并将所述第二输入量和第三输入量输入到所述全维状态观测器中，得到所述控制系统的状态变量。

7.根据权利要求6所述的获取控制系统状态变量的系统，其特征在于，所述构建模块(140)用于获取所述输出误差的绝对值，并根据所述输出误差的绝对值乘时间积分指标得到所述目标函数。

8.根据权利要求7所述的获取控制系统状态变量的系统，其特征在于，所述目标函数通过如下公式得到：

其中，f(t)为所述目标函数，y_i(t)为所述第一输出量，为所述第二输出量，t为时间，q表示维数。

9.根据权利要求6所述的获取控制系统状态变量的系统，其特征在于，所述计算模块(150)用于根据预设的优化算法对所述目标函数进行优化使所述目标函数达到最小值，以得到所述全维状态观测器的反馈矩阵。

10.根据权利要求9所述的获取控制系统状态变量的系统，其特征在于，所述预设的优化算法为遗传算法、模拟退火和粒子群算法或多智能体遗传算法。