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龙图腾网恭喜郑州大学申请的专利一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法、系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114690641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210383668.3，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法、系统是由吴振龙;刘艳红;李朋真;关启昱设计研发完成，并于2022-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法、系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法、系统，方法包括下述步骤：将一类实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述；设计闭环系统的预期动态方程；基于前馈量和手操器输出的当前值得到补偿算法输入的下一个计算步序数值；进一步计算得到补偿算法输出的下两个计算步序数值；通过扩张状态观测器算法，得到高阶惯性系统输出和所受总扰动的下三个计算步序数值的跟踪值；通过控制律算法得到手操器输入的下四步计算步序数值；更新手操器输入得到手操器输出的下五步计算步序数值；并送到执行器，调整执行器的开度。本发明能够定量计算提出的自抗扰控制的参数并具有很强的抗饱和能力，能够实现满意的控制效果。

本发明授权一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法、系统在权利要求书中公布了：1.一种抗饱和自抗扰控制及定量化参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将一类被控的实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述，数学表达式为： 其中，高阶惯性系统的输出Ys和输入Us在每个计算步序中分别用yk和uk进行表示，k表示计算步序，s表示微分算子，K表示增益，T表示时间常数，n表示阶次，且n≥3；步骤2，针对步骤1中的一类被控的实际工业系统，设计闭环系统的预期动态方程，数学表达式为： 其中，Gds表示为闭环系统的预期动态方程的传递函数，λ表示可调因子，λ越大表示闭环系统动作越慢，λ越小表示闭环系统动作越快，λ的取值范围为[0.5，1.5]；步骤3，基于前馈量的当前值ufk和手操器输出的当前值uoutk得到补偿算法输入的下一个计算步序数值umak+1，umak+1的计算公式为：umak+1＝uoutk-ufk；步骤4，将步骤3中得到的补偿算法输入的下一个计算步序数值umak+1通过补偿算法计算得到补偿算法输出的下两个计算步序数值ucpk+2，补偿算法的数学表达式为： 其中，补偿算法的输出Ucps在下两个计算步序数值和输入Umas在下一个计算步序数值分别用ucpk+2和umak+1进行表示，k表示计算步序；步骤5，基于步骤2中的预期动态方程，使用步骤1中的被控对象的输出在下两个计算步序数值yk+2和步骤4中得到的补偿算法输出的下两个计算步序数值ucpk+2设计扩张状态观测器算法，得到高阶惯性系统输出的下三个计算步序数值的跟踪值z1k+3和所受总扰动下三个计算步序的跟踪值z2k+3；z1k+3和z2k+3的扩张状态观测器算法如下： 其中，h为采样周期，h的取值范围为[0.001,100]；l1、l2和b0为自抗扰控制实现中的待整定参数，通过下式进行计算： 其中，ρ表示b0的放大倍数，ρ的取值范围为[0.5,105；ωo表示扩张状态观测器算法的带宽，ωo越大表示扩张状态观测器算法的观测能力越强，ωo越小表示扩张状态观测器算法的观测能力越弱，ωo的取值范围为[0.01,100]；e为自然指数，e的数值为2.718281；kfw为前馈权重系数，kfw的取值范围为[0,1；步骤6，将步骤5中得到的高阶惯性系统所受总扰动下三个计算步序的跟踪值z2k+3和高阶惯性输出的下三个计算步序数值yk+3的跟踪值z1k+3，结合一类被控的实际工业系统的设定值下三个计算步序数值rk+3，结合前馈量的下三个计算步序数值ufk+3，通过控制律算法得到手操器输入的下四步计算步序数值uink+4；uink+4通过下式计算得到： 或者 其中，kp为自抗扰控制实现中的待整定参数，通过下式进行计算： 步骤7，将手操器输入的下三步计算步序数值uink+3更新为步骤6中得到的手操器输入的下四步计算步序数值uink+4并送入手操器得到手操器输出的下五步计算步序数值uoutk+5；将手操器输出的下五步计算步序数值uoutk+5送到执行器，调整执行器的开度，实现闭环系统的控制量调整，从而实现对被控对象输出的调节。

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