[发明专利]一种自抗扰控制器参数的整定方法、装置和电子设备

说明书

本发明公开了一种自抗扰控制器参数的整定方法、装置和电子设备，该自抗扰控制器参数的整定方法，包括如下步骤：确定自抗扰控制器的待整定参数，待整定参数为自抗扰控制器的控制模型中的一个或多个参数；根据待整定参数形成多个参数组；使用鲸鱼优化算法对多个参数组进行寻优计算；根据寻优结果对自抗扰控制器的参数进行整定。通过将自抗扰控制器的控制模型中的一个或多个参数(一般为对自抗扰控制器影响较大的参数)确定为待整定参数，进一步缩小待整定参数的数量，并通过鲸鱼优化算法对由多个不同取值的参数组进行寻优计算，实现了对ADRC达到较高控制精度时的各控制参数的取值的确定。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及到一种自抗扰控制器参数的整定方法、装置和电子设备。

背景技术

基于扩张状态观测器的自抗扰控制技术(ADRC)是一种非线性鲁棒控制技术，自抗扰控制器是对PID的改进，省去了积分环节，增加了扩张状态观测器以实现对系统内部模型摄动和外部扰动的实时估计，并采用非线性误差状态反馈策略，保留了PID控制器的不依赖被控对象的数学模型，仅仅依靠控制目标与实际行为之间的误差来确定消除此误差的优点，克服了其对误差提取不合理，控制精度低的缺陷。

但是，由于ADRC包括微分跟踪器(Tracking differentiator，TD)、非线性反馈(Nonlinear State Error Feedback Control Law，NLSEF)和扩张状态观测器(Extendedstate observer，ESO)，并且TD、NLSEF以及ESO的控制模型中均含有对ADRC控制精度具有一定影响的多个控制参数，因此，即使用户根据经验将各个参数的取值均限制到一个较小的范围，确定各控制参数的取值，以使ADRC能够达到较高控制精度的实现难度仍然较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种自抗扰控制器参数的整定方法、装置和电子设备，以解决确定各控制参数的取值，以使ADRC能够达到较高控制精度的实现难度较大的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种自抗扰控制器参数的整定方法，包括如下步骤：确定自抗扰控制器的待整定参数，待整定参数为自抗扰控制器的控制模型中的一个或多个参数；根据待整定参数形成多个参数组；使用鲸鱼优化算法对多个参数组进行寻优计算；根据寻优结果对自抗扰控制器的参数进行整定。

通过将自抗扰控制器的控制模型中的一个或多个参数(一般为对自抗扰控制器影响较大的参数，其他对自抗扰控制器影响较小的参数的取值通过经验进行确定)确定为待整定参数，进一步缩小待整定参数的数量，并根据待整定参数形成多个参数组形成多个参数组(各个参数组均包括所有待整定参数，但是任意两个参数组之间都至少有一个待整定参数的取值不同)，从而通过鲸鱼优化算法对由多个不同取值的参数组进行寻优计算，根据鲸鱼优化算法的寻优结果(多个参数组中的最优参数组)整定自抗扰控制器的参数，从而实现对ADRC达到较高控制精度时的各控制参数的取值的确定的目的。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，自抗扰控制器的控制模型为：