本发明涉及电子技术领域，尤其涉及对象的控制装置及方法。
背景技术：
控制系统主要用于向对象下发控制指令，从而对对象进行控制，上述对象可以是无人机、无人船、无人驾驶汽车等智能设备。
在现有技术中，控制系统通常包括控制器，控制器可以根据预先建立的模型生成控制指令，然后通过控制指令对对象进行控制，然而现有的控制系统中，由于模型的不确定性等因素，会导致生成的控制指令不够准确，从而影响控制效果。
可见，现有的控制装置存在控制准确性不高的技术问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了对象的控制系统，用于解决现有的控制系统存在控制准确性不高的技术问题。
第一方面，本发明提供了对象的控制装置，包括：
估计单元，用于根据目标对象状态参数获得综合反馈，其中，所述状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，所述第二状态参数由预先设置的数学模型获得；
控制单元，用于根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令，再将所述第二控制指令作为目标控制指令，并基于所述目标控制指令对所述目标对象进行控制，其中，所述第一控制指令为用以控制目标对象达到目标状态的原始控制指令。
可选的，所述数学模型为非线性对象控制模型。
可选的，所述不可测量的第二状态参数，包括但不限于外界环境的干扰、传感器噪声。
可选的，所述控制单元包括：指令处理子单元，用于在据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令之前：
对所述第一控制指令进行处理，获得与期望响应动态相符的第三控制指令，以用于与综合反馈进行误差控制。
可选的，所述控制单元还包括：误差控制子单元，用于对所述第三控制指令和所述综合反馈进行误差控制获得第四控制指令。
可选的，所述估计单元包括：自适应子单元，用于：
对所述目标对象的干扰因素进行预测，获得预测值，并基于所述预测值对所述第四控制指令进行修正获得第五控制指令，以将所述第五控制指令作为目标控制指令。
可选的，所述控制单元包括：指令分配子单元，将所述目标控制指令分配到所述目标对象的每个执行结构。
可选的，所述装置还包括：增量子单元，用于将所述目标控制指令与上一拍控制指令比较，获得指令增量，然后基于所述指令增量对所述目标对象进行控制。
基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了对象的控制方法，包括：
通过所述估计单元根据目标对象状态参数获得综合反馈，其中，所述状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，所述第二状态参数由预先设置的数学模型获得；
通过所述控制单元根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令，再将所述第二控制指令作为目标控制指令，并基于所述目标控制指令对所述目标对象进行控制，其中，所述第一控制指令为用以控制目标对象达到目标状态的原始控制指令。
可选地，在所述根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令之前，所述方法还包括：：
对所述第一控制指令进行处理，获得与期望响应动态相符的第三控制指令，以用于与综合反馈进行误差控制。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例的装置包括估计单元和控制单元，由于可以通过估计单元根据目标对象状态参数获得综合反馈，然后通过控制单元根据原始的第一控制指令和综合反馈获得第二控制指令，从而对所述目标对象进行控制。由于综合反馈是根据目标对象的状态参数获得的，而用于对象控制的第二控制指令是根据综合反馈和第一控制指令获得，因而第二控制指令综合考虑了对象的状态参数，从而可以提高第二控制指令的准确性，并且状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，第二状态参数由预先设置的数学模型获得，由于综合反馈包含了第一状态参数和第二状态参数，从而可以提高反馈指令的精确性，从而可以进一步提高第二控制指令的准确性，解决了现有的控制装置存在控制准确性不高的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例中对象的控制装置的结构图；
图2为本发明实施例中对象的控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了本发明实施例提供了对象的控制装置及方法，用于解决现有的控制装置存在控制准确性不高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明一实施例提供的技术方案总体思路如下：
上述方法中，由于可以通过估计单元根据目标对象状态参数获得综合反馈，然后通过控制单元根据原始的第一控制指令和综合反馈获得第二控制指令，从而对所述目标对象进行控制。由于综合反馈是根据目标对象的状态参数获得的，而用于对象控制的第二控制指令是根据综合反馈和第一控制指令获得，因而第二控制指令综合考虑了对象的状态参数，从而可以提高第二控制指令的准确性，并且状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，第二状态参数由预先设置的数学模型获得，由于综合反馈包含了第一状态参数和第二状态参数，从而可以提高反馈指令的精确性，从而可以进一步提高第二控制指令的准确性，解决了现有的控制装置存在控制准确性不高的技术问题。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
本发明第一方面提供了对象的控制装置，请参考图1，为本发明实施例中对象的控制装置的结构图。该控制装置包括：
估计单元10，用于根据目标对象状态参数获得综合反馈，其中，所述状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，所述第二状态参数由预先设置的数学模型获得；
具体来说，上述对象包括无人机、无人船、无人车等，以无人机为例，状态参数包括：飞行速度、动压、过载、高度、加速度，姿态角、角速率、角加速度、气流角、电机转速、舵面偏转角、大气密度、大气温度、外界环境的干扰、传感器噪声中的或多种，且状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，例如上述飞行速度、高度、姿态角等为可测量的第一状态参数，动压、角加速度为不可测量的第二状态参数，上述不可测量是指在对象的运行过程中无法直接测量。
在具体的实施过程中，估计单元可以通过设计估计器来实现，根据目标对象状态参数获得综合反馈可以通过下述方法实现：
获取目标对象的状态参数中可测量的第一状态参数的值；
基于预设被控对象模型估计出所述状态参数中不可测量的第二状态参数的值；
根据所述第一状态参数的值和所述第二状态参数的值，获得综合反馈。
在具体的实施过程中，对于可测量的第一状态参数的值，可以通过传感器设备对目标对象进行测量，从而获得相应的测量值，上述测量值可以包括姿态、速度、角速率、舵面偏度等。对于不可测量的第二状态参数的值，则可以通过构建预设被控对象模型来进行估计，例如六自由度模型或卡尔曼滤波等，上述预设被控对象模型可以为线形数学模型，也可以为非线形数学模型。可选地，采用非线性模型估计出所述目标对象的不可测量的运动状态，从而可以适应更多的运动状态。在分别获得第一状态参数的值和第二状态参数的值后，则可以通过控制变量设计的方式得到综合反馈。
更为具体地，综合反馈可以通过下述方式获得，将状态参数进行变量设计，并将其转换为与第一控制指令对应的指令变化值，然后将所述指令变化值作为所述综合反馈。举例来说，如果第一控制指令为俯仰角速率指令，为50deg/s，而与第一控制指令相关的参数包括俯仰角速率、迎角、法向过载等，则根据上述参数进行变量设计，将上述参数转化为指令变化值，即根据上述参数对第一控制指令的影响程度转换为指令变化值，例如俯仰速率为40deg/s，迎角15deg，法向过载5g，则可将其转化为指令变化值60deg/s，并将其作为综合反馈。
控制单元20，用于根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令，再将所述第二控制指令作为目标控制指令，并基于所述目标控制指令对所述目标对象进行控制，其中，所述第一控制指令为用以控制目标对象达到目标状态的原始控制指令。
具体来说，控制单元可以通过设计控制器来实现，综合反馈是与第一控制指令包含相同信息的指令，如果第一控制指令是控制角加速度的指令，则综合反馈也是控制角加速度的指令，然后对第一控制指令与综合反馈进行比较，得到两者之间的偏差。在获得第一控制指令与综合反馈之间的偏差后，可以通过偏差控制器，设置第二控制指令。
作为一种可选实施方式，所述数学模型为非线性对象控制模型。
可选的，本实施例的控制装置中，控制单元包括：指令处理子单元，用于在据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令之前：
对所述第一控制指令进行处理，获得与期望响应动态相符的第三控制指令，以用于与综合反馈进行误差控制。
在具体的实施过程中，由于控制指令是随时变化的，如果直接根据控制指令对目标对象进行控制，则可能会导致目标对象的变化幅度过大，甚至无法执行该控制指令的问题。以无人机为例，如果第一控制指令是用于控制无人机的角加速度，如果无人机的飞行角加速度为1度每秒，第一控制指令为10度每秒，则需要将无人机的角加速度由1直接变为10，这就会导致无人机飞行不稳定，机身出现较大偏转等；而本发明实施例的方法，则会对第一控制指令进行处理，例如将10度每秒处理成7度每秒。
具体来说，理想模型中设置有第一控制指令与预期响应动态的对应关系，可以是根据已有的数据、知识和经验得到的对应关系，更为具体地，可以根据已知闭环系统在输入驱动下的响应和飞行品质的要求确定，如果输入的第一控制指令为加速度指令，则会有与之相对应的预期响应动态，同样，如果输入的第一控制指令为速度指令，也会有相对应的预期响应动态。以速度指令为例，当输入某个控制指令时，其预期响应动态为前0.3s缓慢(低于预设响应速度) 变化，等达到稳定1s后按照预设的响应速度进行变化。
第一控制指令与第三控制指令之间可以是对应比例的关系也可以是其他关系，例如当第一控制指令为10时，第三控制指令可以为8、第三控制指令也可以为7。具体情况可以根据实际情况设置，在此不做具体限定。
更为具体地，将第一控制指令做处理得到第三控制指令是循环执行的，当得到第三控制指令后，可以再次对第三控制指令进行处理得到下一次的控制指令，直到对象的状态趋于第一控制指令为止。
可选的，本实施例的控制装置中，所述控制单元还包括：误差控制子单元，用于对所述第三控制指令和所述综合反馈进行误差控制获得第四控制指令。
具体来说，可以根据第三控制指令和综合反馈计算误差，并通过控制运算得到综合误差控制指令；并从综合误差控制指令解析并提取出与控制输出直接相关的物理量作为第四控制指令。当得到综合反馈后，可以通过设计控制器对第三控制指令和综合反馈进行误差控制，再通过控制运算得到综合误差控制指令，然后对综合误差控制指令进行解析，并提取出与控制输出直接相关的物理量，例如综合误差控制指令，可以包含俯仰角速率、法向过载、迎角，根据控制变量设计各部分所占的比例根据实际情况有所不同，例如80％的俯仰速率、 10％的法向过载、10％的迎角，对上述综合控制指令进行解析，并提取出与控制输出直接相关的物理量，例如对无人机的控制一般为角加速度，对无人车的控制一般为速度和加速度。
具体来说，如果俯仰方向综合反馈如式1所示，其中式1为：MCV，那先对式1进行微分并近似可得：
此时，写出俯仰角加速度指令的表达式
其中，是误差控制得到的综合误差控制指令；u和v是机体x和y轴速度；是滚转角加速度指令；是俯仰角加速度指令。
可选的，本实施例的控制装置中，所述估计单元包括：自适应子单元，用于：
对所述目标对象的干扰因素进行预测，获得预测值，并基于所述预测值对所述第四控制指令进行修正获得第五控制指令，以将所述第五控制指令作为目标控制指令。
本实施例的控制装置中，所述控制单元包括：指令分配子单元，将所述目标控制指令分配到所述目标对象的每个执行结构。
本实施例的控制装置还包括：增量子单元，用于将所述目标控制指令与上一拍控制指令比较，获得指令增量，然后基于所述指令增量对所述目标对象进行控制。
实施例二
基于与前述第一方面中对象的控制装置同样的发明构思，本发明实施例二还提供了对象的控制方法，如图2所示，应用于对象的控制装置，所述控制装置包括估计单元和控制单元，包括：
步骤S101：通过所述估计单元根据目标对象状态参数获得综合反馈，其中，所述状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，所述第二状态参数由预先设置的数学模型获得；
步骤S102：通过所述控制单元根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令，再将所述第二控制指令作为目标控制指令，并基于所述目标控制指令对所述目标对象进行控制，其中，所述第一控制指令为用以控制目标对象达到目标状态的原始控制指令。
本实施例提供的方法，在所述根据第一控制指令和所述综合反馈，获得第二控制指令之前，还包括：：
对所述第一控制指令进行处理，获得与期望响应动态相符的第三控制指令，以用于与综合反馈进行误差控制。
前述图1实施例中对象的控制装置的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的对象的控制方法，通过前述对对象的控制装置的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中对象的控制方法的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例的装置包括估计单元和控制单元，由于可以通过估计单元根据目标对象状态参数获得综合反馈，然后通过控制单元根据原始的第一控制指令和综合反馈获得第二控制指令，从而对所述目标对象进行控制。由于综合反馈是根据目标对象的状态参数获得的，而用于对象控制的第二控制指令是根据综合反馈和第一控制指令获得，因而第二控制指令综合考虑了对象的状态参数，从而可以提高第二控制指令的准确性，并且状态参数包括可测量的第一状态参数和不可测量的第二状态参数，第二状态参数由预先设置的数学模型获得，由于综合反馈包含了第一状态参数和第二状态参数，从而可以提高反馈指令的精确性，从而可以进一步提高第二控制指令的准确性，解决了现有的控制装置存在控制准确性不高的技术问题。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。