一种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于扩张状态观测器技术领域，具体涉及一种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器。
【背景技术】
[0002]近年来，扩张状态观测器(Extended State Observer，简称ESO)在工业控制问题中展现了优秀的观测能力，得到了很多应用。但是，扩张状态观测器的可调参数整多、整定难度大，往往需要专业人士进行维护和调试。如果观测器参数与观测难度不匹配，可能导致观测效果差或者对控制器运算能力的浪费。因此，一旦被控对象改变，难以在短时间内获得新的参数，给使用者带来很多不便。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的之一在于为克服现有技术的缺陷，提供了一种结构简单、实现方便的基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器。
[0004]本实用新型提供的种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器，包括参数整定系统、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第一积分器、第二积分器和第三积分器；
[0005]所述参数整定系统的三个输出端分别连接所述第一放大器、第二放大器和第三放大器的输入端，所述第一加法器的输出端分别连接所述第一放大器、第二放大器和第三放大器的输入端，所述第三放大器的输出端连接第三积分器的输入端，所述第三积分器和第二放大器的输出端连接所述第二加法器输入端，所述第二加法器的输出端连接所述第二积分器的输入端，所述第二积分器和第一放大器的输出端连接所述第三加法器的输入端，所述第三加法器的输出端连接所述第一积分器的输入端，所述第一积分器的输出端连接所述第一加法器的输入端。
[0006]本实用新型的有益效果在于，本实用新型可以降低ESO参数整定的难度，改进措施简便易行，不占用控制器的硬件资源。
【附图说明】
[0007]图1所示为本实用新型基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器结构示意图。
[0008]图2所示为本实用新型基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器工作原理图。
【具体实施方式】
[0009]下文将结合具体实施例详细描述本实用新型。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
[0010]如图1所示，本实用新型提供的一种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器，包括参数整定系统1、第一放大器2、第二放大器3、第三放大器4、第一加法器5、第二加法器6、第三加法器7、第一积分器8、第二积分器9和第三积分器10 ；
[0011]参数整定系统I的三个输出端分别连接所述第一放大器2、第二放大器3和第三放大器4的输入端，第一加法器5的输出端分别连接第一放大器2、第二放大器3和第三放大器4的输入端，第三放大器4的输出端连接第三积分器10的输入端，第三积分器10和第二放大器3的输出端连接第二加法器6输入端，第二加法器6的输出端连接第二积分器9的输入端，第二积分器9和第一放大器2的输出端连接第三加法器7的输入端，第三加法器7的输出端连接第一积分器8的输入端，第一积分器8的输出端连接第一加法器5的输入端。
[0012]参数整定系统I通过远程的额外计算设备实现，基于控制误差不断生成控制器参数 β 1、β2 和 β3。
[0013]如图2所示，改进的三阶ESO能够实时接收参数整定系统I提供的参数，从而跟踪系统的输出量y，y的导数和总扰动。参数整定系统I首先读取控制系统误差e，再实时计算ESO中的参数β 1、β 2和β 3，并将其分别传给第一放大器2、第二放大器3和第三放大器4作为放大系数使用。优选的，改进的三阶ESO参数β I可以设置为误差绝对值的积分，在O?100之间，β 2是β I平方的0.1?10倍，β 3是β 2的10倍左右。
[0014]改进的三阶ESO需要读取系统输出量y以及系统的控制信号bu，并将输出Zl、ZjPζ3Ξ个时变的信号，它们的初始值可以人为设定，例如均设为O。改进的三阶ESO将通过第一加法器5实时计算y+(-Z1)的值，并通过第三放大器4放大到β 3倍，再接入第三积分器10，积分结果用于更新Z3的值；同时，改进的三阶ESO通过第一加法器5实时计算y+(_z ^的值，并通过第二放大器3放大到β 2倍，再与控制信号bu以及Z3的当前值求和，接入第二积分器9进行积分，不断更新Z2的值；类似的，改进的三阶ESO通过第一加法器5实时计算y+(-Zi)的值，并通过第三放大器4放大到β I倍，再与Z2的当前值求和，接入第三积分器10进行积分，不断更新Z1的值。上述过程构成了一个动态的循环过程，各元器件间的信号传输由数字电路模块间的标准连接方式实现(例如总线)。最终，输出信号ZpM5P Z3将实时跟踪系统的输出量1，y的导数和总扰动，并确保ESO带宽随控制难度的变化而变化。由于采用了上述技术方案，可以在实时运行中自动调节ESO参数，实现闭环稳定。
[0015]本实用新型可以降低ESO参数整定的难度，改进措施简便易行，不占用控制器的硬件资源。
[0016]本文虽然已经给出了本实用新型的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。
【主权项】
1.一种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器，其特征在于，包括参数整定系统、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第一积分器、第二积分器和第三积分器； 所述参数整定系统的三个输出端分别连接所述第一放大器、第二放大器和第三放大器的输入端，所述第一加法器的输出端分别连接所述第一放大器、第二放大器和第三放大器的输入端，所述第三放大器的输出端连接第三积分器的输入端，所述第三积分器和第二放大器的输出端连接所述第二加法器输入端，所述第二加法器的输出端连接所述第二积分器的输入端，所述第二积分器和第一放大器的输出端连接所述第三加法器的输入端，所述第三加法器的输出端连接所述第一积分器的输入端，所述第一积分器的输出端连接所述第一加法器的输入端。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于远程信息处理的改进型扩张状态观测器，包括参数整定系统、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第一加法器、第二加法器、第三加法器、第一积分器、第二积分器和第三积分器。本实用新型可以降低ESO参数整定的难度，改进措施简便易行，不占用控制器的硬件资源。
【IPC分类】G05B13-04
【公开号】CN204613608
【申请号】CN201520284447
【发明人】徐蓉, 赵春哲, 熊江
【申请人】重庆三峡学院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月5日