一种闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及自动化技术领域，尤其涉及一种闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.自抗扰控制算法融合了传统pid控制和现代控制方法的优点，具有控制参数物理意义明确、抗扰性能力强和鲁棒性好的优点，在工业过程中显示出巨大的应用潜力。
3.在现有技术中，为了避免控制器陷入深度饱和状态，需要为自抗扰控制器设置闭锁增减功能。具体根据执行机构的有效工作范围或其他控制需求，设置闭锁增减触发信号，当触发信号有效时控制器处于闭锁增或闭锁减状态，控制器输出的控制量信号禁升或者禁降。
4.但是，如果仅以外部触发的闭锁增减信号作为工作模式判定条件，则一旦外部有闭锁增减信号时，控制器输出实际上处于双向冻结状态，合理的控制量信号无法输出，从而降低了自抗扰控制器的控制性能。


技术实现要素：

5.本技术提供一种闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备，以解决现有技术降低了自抗扰控制器的控制性能等缺陷。
6.本技术第一个方面提供一种闭锁增减自抗扰控制方法，应用于带补偿结构的自抗扰控制器，所述方法包括：
7.获取所述自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；
8.根据所述自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定所述自抗扰控制器的当前控制量预期增量；
9.按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据所述当前控制量预期增量，确定所述自抗扰控制器的当前工作模式；其中，所述工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。
10.可选的，所述根据所述自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定所述自抗扰控制器的当前控制量预期增量，包括：
11.根据如下公式计算所述自抗扰控制器的控制量预期增量：
[0012][0013]
其中，u
f
(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的观测补偿量，r(
·
)表示设定值，y(k)表示k时刻的被控量，z1(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的第一扩张状态变量，z2(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的第二扩张状态变量，b0表示预设的第一控制强度系数，b0∈[0.5, ∞)，k
p
表示预设的第二控制强度系数，β1表示预设的第一计算参数，β2表示预设的第二计算参数，t表示计算周期。
[0014]
可选的，所述按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据所述当前控制量预期增量，确定所述自抗扰控制器的当前工作模式，包括：
[0015]
根据如下闭锁增减触发逻辑，确定所述自抗扰控制器的当前工作模式：
[0016][0017]
其中，h(k)表示自抗扰控制器的控制量预期增量，bid(k)为0表示无闭锁信号，bid(k)为1表示有闭锁减信号，bid(k)为2表示有闭锁增信号，mode(k)为1表示闭锁增模式，mode(k)为2表示闭锁减模式，mode(k)为0表示控制模式。
[0018]
可选的，所述方法还包括：
[0019]
获取所述自抗扰控制器的当前控制量和当前线性反馈值；
[0020]
当所述自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，根据当前线性反馈值，确定当前观测补偿量；
[0021]
当所述自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式时，将所述自抗扰控制器的当前控制量，确定为当前观测补偿量。
[0022]
可选的，所述当所述自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，根据当前线性反馈值，确定当前观测补偿量，包括：
[0023]
当所述自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，根据如下公式计算观测补偿量：
[0024][0025]
其中，u
f
(k)表示k时刻的观测补偿量，u
pd
(k)表示k时刻的线性反馈值，t表示计算周期，t0表示预设的补偿环节惯性时间常数，当控制过程的传递函数模型为k/(t*s 1)
n
时，补偿环节为1/(t0*s 1)
n
。
[0026]
可选的，所述根据所述自抗扰控制器的当前工作模式、当前观测补偿量和当前被控量，更新所述自抗扰控制器的扩张状态变量，包括：
[0027]
根据如下公式更新第一扩张状态变量：
[0028][0029]
根据如下公式更新第二扩张状态变量：
[0030][0031]
其中，z1(k)表示k时刻的第一扩张状态变量，z2(k)表示k时刻的第二扩张状态变量，mode(k)＝1,2表示自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式，mode(k)
＝0表示自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式，y(k)表示k时刻的被控量，r(k)表示k时刻的设定值，b0表示预设的第一控制强度系数，k
p
表示预设的第二控制强度系数，β1表示预设的第一计算参数，β2表示预设的第二计算参数。
[0032]
可选的，所述方法还包括：
[0033]
获取所述自抗扰控制器的当前设定值；
[0034]
根据更新后的第一扩张状态变量、更新后的第二扩张状态变量和所述当前设定值，更新线性反馈值。
[0035]
本技术第二个方面提供一种闭锁增减自抗扰控制装置，应用于带补偿结构的自抗扰控制器，包括：
[0036]
获取模块，用于获取所述自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；
[0037]
确定模块，用于根据所述自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定所述自抗扰控制器的当前控制量预期增量；
[0038]
控制模块，用于按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据所述当前控制量预期增量，确定所述自抗扰控制器的当前工作模式；其中，所述工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。
[0039]
本技术第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
[0040]
所述存储器存储计算机执行指令；
[0041]
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
[0042]
本技术第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
[0043]
本技术技术方案，具有如下优点：
[0044]
本技术提供的闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备，通过获取自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定自抗扰控制器的当前控制量预期增量；按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据当前控制量预期增量，确定自抗扰控制器的当前工作模式；其中，工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。上述方案提供的方法，通过按照自抗扰控制器的当前控制量预期增量，调整自抗扰控制器的工作模式，提高了工作模式判断结果的可靠性，实现了自抗扰控制器在控制模式与闭锁增减模式的自动平稳切换，提高了自抗扰控制器的控制性能。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]
图1为本技术实施例基于的闭锁增减自抗扰控制系统的结构示意图；
[0047]
图2为本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法的流程示意图；
[0048]
图3为常规自抗扰控制器组态逻辑图；
[0049]
图4为本技术实施例提供的带闭锁增减的补偿性自抗扰控制器组态逻辑图；
[0050]
图5为带闭锁增减功能的补偿型自抗扰控制器在设定值阶跃过程下的闭环响应曲线图；
[0051]
图6为无本发明所述闭锁增减功能的自抗扰控制器在实际控制量发生闭锁增减时的控制曲线图；
[0052]
图7为本技术实施例提供的带闭锁增减功能的补偿型控制器的控制过程曲线图；
[0053]
图8为本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制装置的结构示意图；
[0054]
图9为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0055]
通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
[0056]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0057]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0058]
在现有技术中，为了避免控制器陷入深度饱和状态，需要为自抗扰控制器设置闭锁增减功能。具体根据执行机构的有效工作范围或其他控制需求，设置闭锁增减触发信号，当触发信号有效时控制器处于闭锁增或闭锁减状态，控制器输出的控制量信号禁升或者禁降。但是，如果仅以外部触发的闭锁增减信号作为工作模式判定条件，则一旦外部有闭锁增减信号时，控制器输出实际上处于双向冻结状态，合理的控制量信号无法输出，从而降低了自抗扰控制器的控制性能。
[0059]
针对上述问题，本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备，通过获取自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定自抗扰控制器的当前控制量预期增量；按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据当前控制量预期增量，确定自抗扰控制器的当前工作模式；其中，工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。上述方案提供的方法，通过按照自抗扰控制器的当前控制量预期增量，调整自抗扰控制器的工作模式，提高了工作模式判断结果的可靠性，实现了自抗扰控制器在控制模式与闭锁增减模式的自动平稳切换，提高了自抗扰控制器的控制性能。
[0060]
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。
[0061]
首先，对本技术所基于的闭锁增减自抗扰控制系统的结构进行说明：
[0062]
本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法、装置及电子设备，适用于对被控
设备进行自抗扰控制。如图1所示，为本技术实施例基于的闭锁增减自抗扰控制系统的结构示意图，主要包括被控设备、自抗扰控制器和用于实现闭锁增减自抗扰控制的闭锁增减自抗扰控制装置。具体地，可以由闭锁增减自抗扰控制装置控制自抗扰控制器的当前工作模式，进而驱动自抗扰控制器对被控设备进行控制。
[0063]
本技术实施例提供了一种闭锁增减自抗扰控制方法，应用于自抗扰控制器，用于对被控设备进行自抗扰控制。本技术实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于闭锁增减自抗扰控制的电子设备。
[0064]
如图2所示，为本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法的流程示意图，该方法包括：
[0065]
步骤201，获取自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量。
[0066]
其中，当前被控量是指当前控制的被控设备的某种参数的当前值。
[0067]
步骤202，根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定自抗扰控制器的当前控制量预期增量。
[0068]
需要说明的是，控制量预期增量相当于从k时刻的控制量开始正常计算所带来的变化量。因此，本技术实施例提供的方法在工作模式转换时刻，其输出的控制量不会产生额外的扰动。
[0069]
步骤203，按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据当前控制量预期增量，确定自抗扰控制器的当前工作模式。
[0070]
其中，工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。
[0071]
具体地，可以根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量等信息，确定自抗扰控制器的控制量增减情况，进而判断自抗扰控制器的当前工作模式是控制模式、闭锁增模式还是闭锁减模式，提高了工作模式判断结果的可靠性。
[0072]
其中，控制器工作模式判断的意义在于，当外部触发闭锁减逻辑且控制器内部计算的控制量呈减少趋势时，控制器处于闭锁减状态，控制量应保持不变；当外部触发闭锁增逻辑且控制器内部计算的控制量呈增加趋势时，控制器处于闭锁增状态，控制量也应保持不变；其余情况控制器正常运算。
[0073]
具体地，在一实施例中，为了进一步提高工作模式判断结果的可靠性，可以根据如下公式计算自抗扰控制器的控制量预期增量：
[0074][0075]
其中，u
f
(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的观测补偿量，r(
·
)表示设定值，y(k)表示k时刻的被控量，z1(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的第一扩张状态变量，z2(k
‑
1)表示k
‑
1时刻的第二扩张状态变量，b0表示预设的第一控制强度系数，b0∈[0.5, ∞)，k
p
表示预设的第二控制强度系数，β1表示预设的第一计算参数，β2表示预设的第二计算参数，t表示计算周期。
[0076]
进一步地，根据自抗扰控制器的控制量预期增量，确定自抗扰控制器内部计算的控制量的变化趋势。
[0077]
其中，控制量的变化趋势
[0078]
相应的，在一实施例中，可以根据如下闭锁增减触发逻辑，确定所述自抗扰控制器的当前工作模式：
[0079][0080]
其中，bid(k)为0表示无闭锁信号，bid(k)为1表示有闭锁减信号，bid(k)为2表示有闭锁增信号；du(k)为0表示相比于k
‑
1时刻自抗扰控制器内部计算的控制量不变(当前控制量预期增量为0)，du(k)为1表示控制量减少(当前控制量预期增量小于0)，du(k)为2表示控制量增加(当前控制量预期增量大于0)；mode(k)为1表示控制器为闭锁增模式，mode(k)为2表示闭锁减模式，mode(k)为0表示正常工作模式。
[0081]
在上述实施例的基础上，考虑到热工过程惯性大，需要在扩张状态观测器前增加补偿结构以提高闭环控制效果，作为一种可实施的方式，在一实施例中，该方法还包括：
[0082]
步骤301，获取自抗扰控制器的当前控制量和当前线性反馈值。
[0083]
需要说明的是，当前控制量是指自抗扰控制器的执行机构指令的控制量信号，当前线性反馈值是指线性反馈器针对当前控制量反馈的线性反馈值。其中，工作模式至少包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。
[0084]
步骤302，当自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，根据当前线性反馈值，确定当前观测补偿量。
[0085]
需要说明的是，在正常的工作模式下，对于惯性较大的被控过程，控制量变化慢，影响后续的扩张状态观测器的观测效果。并且，当自抗扰控制器的工作模式由闭锁增模式或闭锁减模式跳转到控制模式时，控制量变化速度也相对迟缓，同样影响后续的扩张状态观测器的观测效果。所以本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法增加了补偿环节，以弥补上述问题。
[0086]
其中，补偿环节为高阶惯性环节，输出观测补偿量u
f
在上一时刻信号(控制量)的基础上随其输入线性反馈值u
pd
变化。
[0087]
步骤303，当自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式时，将自抗扰控制器的当前控制量，确定为当前观测补偿量。
[0088]
具体地，由于自抗扰控制在闭锁增模式或闭锁减模式下不需要进行控制量补偿，而后续的扩张状态观测器的观测规则已适应采用观测补偿量确定扩张状态变量，所以当自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式时，可以直接将自抗扰控制器的当前控制量作为当前观测补偿量。
[0089]
步骤304，根据自抗扰控制器的当前工作模式、当前观测补偿量和当前被控量，更新自抗扰控制器的扩张状态变量。
[0090]
需要说明的是，现有技术中的扩张状态观测器通常是根据自抗扰控制器的当前控
制量，更新扩张状态变量。在本技术实施例中，可以用当前观测补偿量替代当前控制量，进而完成扩张状态变量的更新工作，当前更新的扩张状态变量与实际情况更加贴合，有利于提高自抗扰控制器的控制效果。
[0091]
其中，自抗扰控制器的扩张状态变量的更新过程可以结合实际应用场景自行调整，具体本技术实施例不做限定。
[0092]
在上述实施例的基础上，为了提高所确定的观测补偿量的可靠性，作为一种可实施的方式，在一实施例中，当自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，可以根据如下公式计算观测补偿量：
[0093][0094]
其中，u
f
(k)表示k时刻的观测补偿量，u
pd
(k)表示k时刻的线性反馈值，t0表示预设的补偿周期，t表示预设的控制周期，t表示计算周期，也可以表示为δt。
[0095]
相应地，当自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式时，u
f
(k)＝u
a
(k)。
[0096]
其中，n、t0为补偿环节的可调参数，u
f
(k)表示k时刻的观测补偿量，u
pd
(k)表示k时刻的线性反馈值，t表示计算周期，t0表示预设的补偿环节惯性时间常数。
[0097]
具体地，可以将被控过程辨识为k/(t*s 1)
n
的形式，k表示控制增益，具体可以利用最小二乘或遗传算法等方式将被控过程转换为上述形式。设置补偿环节为1/(t0*s 1)
n
。
[0098]
其中，补偿环节的输出u
f
表达式为：
[0099][0100]
进一步地，在一实施例中，可以根据如下公式更新第一扩张状态变量：
[0101][0102]
根据如下公式更新第二扩张状态变量：
[0103][0104]
其中，z1(k)表示k时刻的第一扩张状态变量，z2(k)表示k时刻的第二扩张状态变量，mode(k)＝1,2表示自抗扰控制器的当前工作模式为闭锁增模式或闭锁减模式，mode(k)＝0表示自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式，y(k)表示k时刻的被控量，r(k)表示k时刻的设定值，0表示预设的第一控制强度系数，k
p
表示预设的第二控制强度系数，β1表示预设的第一计算参数，β2表示预设的第二计算参数。
[0105]
其中，计算周期t可以理解为k时刻与k
‑
1时刻之间的时间差，本技术实施例提供的第一计算参数β1、第二计算参数β2、第一控制强度系数b0和第二控制强度系数k
p
均为人工预设的可调参数，具体可以根据实际情况进行设定，本技术实施例不做限定。
[0106]
具体地，根据当前观测补偿量和当前被控量，更新第一扩张状态变量；其中，第一扩张状态变量用于反馈自抗扰控制器对被控量输出情况的观测结果；根据更新后的第一扩张状态变量和当前被控量，更新第二扩张状态变量；其中，第二扩张状态变量用于反馈自抗扰控制器扰动程度的观测结果。
[0107]
需要说明的是，扩张状态观测器是自抗扰控制器的组成部分，具体可以将其理解成是自抗扰控制器用于观测控制扰动程度的器件。
[0108]
进一步地，在一实施例中，当自抗扰控制器的当前工作模式为控制模式时，可以获取自抗扰控制器的当前设定值；利用更新后的第一扩张状态变量和更新后的第二扩张状态变量，根据当前设定值，更新线性反馈值。
[0109]
具体地，线性反馈值可以基于如下公式来更新：
[0110][0111]
其中，u
pd
(k)表示k时刻的线性反馈值。
[0112]
进一步地，可以根据更新后的线性反馈值，更新自抗扰控制器的控制量，具体更新原理如下：
[0113][0114]
其中，u
a
(k)表示k时刻的控制量。
[0115]
具体地，当自抗扰控制器由正常工作模式转为闭锁增减模式时，本技术实施例提供的控制方法使自抗扰控制器的控制量信号保持上一时刻的值不变。同时，为了保证控制器由闭锁增减模式切换回正常工作模式时，控制量没有不必要的跳变，其他状态量也需要同步更新，其中，其他状态量主要包括扩张状态变量和线性反馈值。
[0116]
示例性的，在本技术实施例中闭锁增减逻辑触发但不切换为闭锁模式，具体原理如下：k
‑
1时刻控制器正常工作，mode(k
‑
1)＝0，k时刻外部闭锁增减逻辑触发，控制量增减趋势与其不一致，此时mode(k)＝0，控制器仍处于正常工作模式。此时，相比于上一时刻，控制量预期增量为：
[0117][0118]
若设定值未发生变化，则有：
[0119][0120]
相应的，当自抗扰控制器由闭锁模式切换为控制模式时，k
‑
1时刻控制器为闭锁增或闭锁减状态，mode(k
‑
1)＝1，k时刻外部闭锁增减触发信号消失，或控制器内部计算的控制量趋势与闭锁信号不一致，mode(k)＝0，控制器转入正常工作状态。根据前述算法，有：
[0121]
k
‑
1时刻：
[0122]
k时刻：
[0123][0124]
根据上述更新算法，经推导可得k时刻的控制量信号为：
[0125][0126]
此时控制器内部计算的控制量预期增量为：
[0127][0128]
因此有：
[0129]
u
a
(k)＝u
a
(k
‑
1) h(k)
[0130]
即当控制器从闭锁增减模式转为正常控制模式时，控制量在工作模式转换时刻发生幅度为h(k)的改变，该变化量等于从k时刻的控制量开始正常计算所带来的变化量，没有额外扰动。因此，本技术实施例提供的自抗扰控制方法在工作模式转换时刻，其输出的控制
量均不会产生额外的扰动。
[0131]
其中，图3为常规自抗扰控制器组态逻辑图，图4为本技术实施例提供的带闭锁增减的补偿性自抗扰控制器组态逻辑图，为了便于本领域技术人员更好地了解本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法，本技术实施例提供了如下示例性的实现过程：
[0132]
以某火电机组仿真机1#高压加热器水位为被控量，以疏水阀开度为控制量，设计了带闭锁增减功能的补偿型自抗扰控制器。首先设置1#高压加热器疏水调节阀为手动状态，然后令阀门开度发生5％的阶跃变化，记录水位的飞升曲线，辨识获得的系统开环传递函数为：g(s)＝11.76/(142.13s 1)。按照本技术实施例提出的方法，取计算步长为t＝1，获得控制参数为：
[0133]
k
p
＝0.3,β1＝0.6,β2＝0.09,b0＝0.5,t＝142,n＝1
[0134]
图5为带闭锁增减功能的补偿型自抗扰控制器在设定值阶跃过程下的闭环响应曲线图。可以看到闭环系统的跟踪响应较快，基本无超调和稳态误差，控制模式下控制效果较好。
[0135]
接下来对本技术实施例提供的自抗扰控制器的闭锁增减功能进行验证。
[0136]
图6为无本发明所述闭锁增减功能的自抗扰控制器在实际控制量发生闭锁增减时的控制曲线图。可以看到，若控制器不具备闭锁增减功能，当闭锁减信号触发时，疏水阀开度实际进入双向闭锁状态，开度既不能增加也不能减小；当闭锁减信号解除时，疏水阀开度发生较大幅度的突变。控制器的比例作用越强，或实际控制量闭锁的时间越长，控制量的跳变越大，相应地对系统的安全稳定运行的危害越大。
[0137]
图7为本技术实施例提供的带闭锁增减功能的补偿型控制器的控制过程曲线图。可以看出，当闭锁减信号触发时，疏水阀开度进入闭锁减状态，先是保持不变，后略有上升，具有单向闭锁功能。当闭锁减信号解除时，疏水阀开度从闭锁减状态变为正常工作状态，先降后升并逐渐稳定。在切换过程中，疏水阀开度变化平缓，说明本技术实施例提供的闭锁增减功能是有效的。因此，采用本技术实施例提供的方法可以进一步拓宽自抗扰控制在实际工程中的应用范围，对保证控制品质、提高安全运行具有重要意义。
[0138]
本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法，获取自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定自抗扰控制器的当前控制量预期增量；按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据当前控制量预期增量，确定自抗扰控制器的当前工作模式；其中，工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。上述方案提供的方法，通过按照自抗扰控制器的当前控制量预期增量，调整自抗扰控制器的工作模式，提高了工作模式判断结果的可靠性，提高了自抗扰控制器的控制性能。并且，通过利用观测补偿量代替控制量，来确定扩张状态变量，提高了扩张状态观测器的观测结果的可靠性，为提高自抗扰控制器的控制性能奠定了基础。并且，当外部闭锁增减逻辑触发时，能够使自抗扰控制器的控制量信号实现闭锁增或闭锁减，保证运行安全；在外部闭锁增减逻辑恢复时，能够快速平稳地恢复正常控制功能，避免深度饱和带来的控制性能下降。控制器设计和参数整定可以编程实现，也可以在控制系统组态环境中利用常见的逻辑模块和运算模块组态实现，具有工程应用价值。
[0139]
本技术实施例提供了一种闭锁增减自抗扰控制装置，应用于带补偿结构的自抗扰
控制器，用于执行上述实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法。
[0140]
如图8所示，为本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制装置的结构示意图。该闭锁增减自抗扰控制装置80包括：获取模块801、确定模块802和控制模块803。
[0141]
其中，获取模块，用于获取自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量和历史观测补偿量和当前被控量；确定模块，用于根据自抗扰控制器的当前设定值、历史扩张状态变量、历史观测补偿量和当前被控量，确定自抗扰控制器的当前控制量预期增量；控制模块，用于按照预设的闭锁增减触发逻辑，根据当前控制量预期增量，确定自抗扰控制器的当前工作模式；其中，工作模式包括控制模式、闭锁增模式和闭锁减模式。
[0142]
关于本实施例中的闭锁增减自抗扰控制装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0143]
本技术实施例提供的闭锁增减自抗扰控制装置，用于执行上述实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0144]
本技术实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法。
[0145]
如图9所示，为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备90包括：至少一个处理器91和存储器92；
[0146]
存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法。
[0147]
本技术实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0148]
本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的闭锁增减自抗扰控制方法。
[0149]
本技术实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的闭锁增减自抗扰控制方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0150]
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0151]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。