CN110632872B - 双执行器切换控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双执行器控制系统，包括执行器单元和控制单元，执行器单元包括第一执行器和第二执行器，控制单元包括：补偿控制子单元：用于在执行器切换过程中，计算补偿时间，并生成补偿控制信号；自抗扰控制子单元：用于执行器正常执行控制过程中，生成控制信号；所述第一执行器和第二执行器并联，执行器输入端连接选择开关，选择开关的一路连接至补偿控制子单元的输出，另一路连接至自抗扰控制单元的输出。双执行器控制方法，通过调节两个执行器之间的控制量，实现两个控制器之间的协调控制；本发明利用自抗扰控制律以总扰动的估计值为主的特点，可以实现多控制器于自抗扰控制器之间的平稳切换，这使得补偿算法的单独设计成为可能。

Description

双执行器切换控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及控制工程技术领域，具体涉及一种双执行器切换控制系统及控制方法。

背景技术

在许多过程控制系统中往往采用多个执行器结构，执行器协同工作使得被控量最终达到设定的目标值。以双执行器控制系统为例，从控制器到被控对象的输出组成了单输入-单输出的系统(SISO)，因此需要一个控制量分配的环节将单输出控制器输出的控制量分配给两个执行器，两个执行器对输出量的作用体现为线性叠加。

在实际系统的设计过程中，往往选择其中的一个执行器采用开关控制方式，另外一个使用连续控制。典型的设计案例为脉冲宽度调制(PWM)控制方式的可控硅与开关逻辑电平信号控制的继电器连接的功率用电器，使用这种设计方式既拓展了执行器提供的功率范围，又减少了设计成本。在低功率段使用可控硅控制的执行器提供小功率；在需求大功率的场合开启继电器使用两段执行器提供大功率。其所提供的功率范围分为三部分：小功率区、重叠区和大功率区，为了防止继电器反复切换，大功率区与小功率区之间存在一定的功率滞环。假设初始条件继电器关闭，当使得系统输出达到设定值所需的功率逐渐增大加大，超过单段执行器所提供的最大功率值a时，继电器开启，使用双段执行器提供大功率；假设初始条件为继电器开启，当所需功率逐渐下降到达双段执行器所提供的最小功率(即开关控制的执行器所提供的功率)时，继电器关闭，使用单段执行器提供小功率。

在设计闭环控制算法时需要解决两个问题：

1、保证控制品质，使系统输出可以快速无差的到达设定值。

2、多个执行器之间需要反复进行切换，需要保证执行器之间的无扰切换，尤其时执行器之间的特性差异较大时。

发明内容

本发明的第一目的在于提供双执行器控制系统。

本发明的再一目的在于提供一种双执行器控制方法。

采用本发明提供的控制系统和控制方法可以实现双执行器之间的平稳切换，提高控制系统的性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双执行器控制系统，包括第一执行器、第二执行器和控制单元，所述控制单元包括：

补偿控制子单元：用于在执行器切换过程中，计算补偿时间，并生成补偿控制信号；

自抗扰控制子单元：用于执行器正常执行控制过程中，生成控制信号；

所述第一执行器和第二执行器并联，执行器输入端连接选择开关，选择开关的一路连接至补偿控制子单元的输出，另一路连接至自抗扰控制单元的输出。

作为优选：所述控制系统进一步包括：

控制分配单元：获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器。

一种双执行器控制方法，包括以下步骤：

双执行器控制：将控制量分配给第一执行器和第二执行器，双执行器共同控制被控对象；

单执行器控制：当双执行器输出最小功率大于被控对象所需最小功率时，切换到单执行器控制；

双执行器控制和单执行器控制过程中，采用自抗扰控制子单元作为执行器输入；在双执行器控制切换到单执行器控制时，采用补偿控制子单元作为执行器输入。

作为优选：自抗扰控制的控制方法为：

被控对象的传递函数为：

其中，K为广义被控对象传递函数增益，T为广义被控对象的传递函数时间常数，τ为传递函数模型中的滞后时延；

将被控对象的传递函数写作微分方程形式：

令：

其中，f为系统总扰动，b₀为自抗扰控制子单元的输入增益；

进而可得：

设计线性自抗扰控制器如下：

其中，A为状态观测器参数矩阵，B为状态观测器输入增益矩阵，C为观测器输出矩阵，Z为状态观测器的状态输出、F为状态观测器的状态增益，即：

Z＝(z₁,z₂)^T,

F＝(β₁，β₂)^T,并且z₁→y，即z₁为系统最终输出的估计；z₂→f，即z₂约为系统总扰动，为系统总扰动的估计；计算自抗扰控制律：

其中，u_f为自抗扰反馈控制指令，k_p为误差系数。

作为优选，所述控制方法进一步包括以下步骤：

控制分配单元获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器，设第一执行器和第二执行器所能提供的功率阈值分别为P₀，P₁且P₀＞P₁，分配计算方法为：

其中，u₀为第一执行器的控制信号，u₁为第二执行器的控制信号，D为分配矩阵。

作为优选：补偿控制的具体补偿方法为：

S1：计算前馈控制和自抗扰反馈控制的切换时间；

选择三角形函数作为模糊控制的隶属度函数，隶属度函数的取值范围为[0,1]，b为三角形的重心。选取合适的论域、隶属度函数的数目，将误差e、负载l和最终计算出的前馈控制时间t_ff模糊化为模糊变量记作E，L，T_ff；

设计模糊控制规则和模糊推理机，所述模糊控制规则包括多条控制子规则：

其中，其中N为被激活的模糊子规则条数，μ为被激活的模糊规则对应的输出的隶属度，b为模糊集合的重心；

S2：执行器的切换控制；

执行器向补偿控制子单元切换时控制律为：

执行器向抗扰控制子单元切换时控制律为：

其中Δt为自发生切换开始的时间，P₀为向补偿控制子单元切换时执行器单元输出阈值，P₁为向抗扰控制子单元切换时执行器单元输出阈值；

在Δt＜t_ff期间持续进行自抗扰控制规则的计算，根据系统实际的输入输出数据估计总干扰，不断更新z₂；

当Δt≥t_ff系统切换到正常的反馈控制再按照式(6)计算控制律，即可实现两种控制方法的平稳切换。

本发明提供的遮阳板及遮阳双执行器控制系统和控制方法，较现有技术相比，其主要优点在于：

(1)对于多执行器控制系统，具有切换特性的控制系统，尤其在切换处容易发生暂态的输出超调，直接引入闭环控制会导致系统出现更差的控制效果，本发明对超调的原因进行了分析，提出了消除超调的补偿方法。

(2)本算法在控制器输出与执行器之间添加控制量分配环节使控制量具有物理意义，同时在分配模块设计基于模糊控制的补偿算法可以有效提高控制系统的性能。

(3)利用自抗扰控制律以总扰动的估计值为主的特点，可以实现多控制器于自抗扰控制器之间的平稳切换，这使得补偿算法的单独设计成为可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明自抗扰控制原理图；

图2为本发明切换补偿控制示意图；

图3为开环控制算法仿真效果图；

图4为采用本发明方法被控系统补偿前后输出仿真效果图；

图5为采用本发明方法补偿前后控制器输出仿真效果图；

图6为采用本发明方法在减小功率重叠区域情况下被控系统输出仿真效果图；

图7为采用本发明方法控制器温度仿真曲线；

图8为采用本发明方法切换执行器时控制器输出仿真曲线。

其中，图中各附图标记：

1-未补偿被控系统输出，2-补偿后被控系统输出，3-未补偿控制器输出，4-补偿后控制器输出，5-未补偿被控系统输出，6-补偿后被控系统输出，7-未补偿系统温度输出，8-补偿后系统温度输出，9-未补偿控制器输出，10-补偿后控制器输出。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种双执行器控制切换系统控制方法和控制，双执行器包括第一执行器和第二执行器，两个执行器工作主要在不同的功率区工作，两个执行器的工作频率存在重叠区域。其中第一执行器可采用连续控制执行器，在整个控制过程中执行不间断的控制作业，第二执行器可采用开关控制执行器，在控制过程中，根据控制需要执行间断控制。双执行器切换控制方法旨在解决两个执行器在控制过程中的配合、控制量分配的问题，以实现对被控对象更好的控制。

具体说，双执行器控制系统的软硬件构成如下：

包括第一执行器、第二执行器和控制单元，控制单元用于产生控制驱动信号，包括：

补偿控制子单元：用于在执行器切换过程中，计算补偿时间，并生成补偿控制信号；执行器切换过程是指由双执行器工作切换为单执行器工作的切换过程。

自抗扰控制子单元：用于执行器正常执行控制过程中，生成控制信号；自抗扰控制子单元工作在双执行器工作过程中，以及，切换后，单执行器稳定工作的过程中。

控制分配单元：获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器。

参考图2，第一执行器和第二执行器并联，执行器输入端连接选择开关，选择开关的一路连接至补偿控制子单元的输出，另一路连接至自抗扰控制单元的输出。第一执行器和第二执行器的输出接被控对象。

以下，将结合原理和本发明控制方法的创新来说明双执行器切换控制的具体方法。

(1)双执行器系统模型特征描述。

执行控制系统由双执行器组成，采用一阶传递函数模型，近似描述双执行器特征模型：

其中，Y₀(s)为第一执行器输出的拉氏变换，K₀为第一执行器的增益，U₀(s)为第一执行器输入的拉氏变换，T₀为第一执行器的时间常数；为第二执行器输出的拉氏变换，K₁为第一执行器的增益，U₁(s)为第二执行器Y₁(s)输入的拉氏变换，T₁为第一执行器的时间常数；Y(s)为执行控制系统的总输出。

对双执行器系统模型进行时域变换。

假设执行器输入信号为阶跃信号，上述执行器传递函数的拉氏变化得到时域解析函数如下：

其中，u₀为第一执行器的控制量，取值范围为(P_min,P_max)，其中P_min为第一执行器控制量的下限幅值，P_max为第一执行器控制量的上限幅值；u₁为第二执行器的控制量，由于第二执行器为开关执行器，所以，u₁的取值只能为0或者1。y₀为第一执行器输出的时域解，y₁为第二执行器输出的时域解，y为系统最终输出的时域解。

当执行器工作在不同控制模式，可以进一步对控制器的模型进行如下表述。

第一种双执行器控制模式：假设被控系统的输入在第一执行器和第二执行器工作的功率重叠区，单执行器工作，系统输入保持不变且输出稳定，即t→∞时满足：

第二种双执行器控制模式：保证与前述第一控制模式总的控制量输入不变，假设被控系统的输入在第一执行器和第二执行器工作的功率重叠区，此时双执行器工作，改变对两个执行器的控制量分别为u'₀、u'₁，其中控制量输出满足：

K₀u₀+K₁u₁＝K₀u'₀+K₁u'₁ (4)

将u'₀、u'₁带入式(2)，则，切换到第二种双执行器控制模式下，

其中，y'₀为执行器控制切换后，第一执行器输出的时域解，y'₁为第二执行器输出的时域解，y'为系统最终输出的时域解。

当切换执行器的控制模式后，两个执行器的控制量的变化表现为：

Δu₀＝u'₀-u₀

Δu₁＝u'₁-u₁

其中，Δu₀为第一执行器的控制量的变化，Δu₁为第二执行器的控制量的变化。将Δu₀和Δu₁代入式(5)，可得：

联立式(4)和式(6)，可得：

(2)执行器输出补偿设计。

第一种执行器输出补偿设计。

在进行实际的控制系统设计时很难保证T₀＝T₁，此时在总的控制量不变的情况下，由于控制量的分配方式不同使得Δy≠0。令

代入式(7)解得Δy取得极值的时刻Δt_max，以及对应的极值Δy_max。

设被控目标值为r，当(r-y)(r-y-Δy_max)＜0时，Δy会造成暂时的反向误差，使得控制器误动作，系统输出反复超调，调节时间加长。

为了抑制上述影响，设计u'₀的补偿曲线。令Δy＝0，带入式(6)解得式(9)：

按照式(9)的补偿曲线补偿输入u'₀，可以消除系统切换时，由于T₀和T₁造成的瞬时误差。

按照式(9)设计的u'₀很难在实际系统中应用，有两方面的原因：在实际系统中很难得到K₀、K₁、T₀、T₁的准确数值；由于u₁使用开关控制，发生切换时，Δu数值较大，根据式(9)计算出的u'₀被限幅在u_0min和u_0max之间，无法按照计算结果进行补偿。

第二种输出补偿设计。

另外一种补偿方式是按照时间进行补偿，以单执行器切换到双执行器为例，引入一段前馈控制时长为t_ff，当Δt＜t_ff时u'₀＝0，当Δt＞t_ff时,u'₀按正常的控制量分配结果给定。具体的补偿控制算法，将在后文详细介绍。

(3)自抗扰控制算法的设计

参考图1，自抗扰控制算法原理框图。

其中，G_p(s)为广义被控对象传递函数，G_p(s)输入端接执行器的输出端。

其中，K为广义被控对象传递函数增益，T为广义被控对象的传递函数时间常数，τ为传递函数模型中的滞后时延。

将式(10)写作微分方程形式：

其中，y为执行器最终时域输出，u为系统的输入。令

f为系统总扰动，b₀为自抗扰控制子单元的输入增益，其包含了系统未知部分的内部扰动和外部施加的外部扰动，将其带入式(11)，得：

设计线性自抗扰控制器如下：

其中，A为状态观测器参数矩阵，B为状态观测器输入增益矩阵，C为观测器输出矩阵，Z为状态观测器的状态输出、F为状态观测器的状态增益，即：

Z＝(z₁,z₂)^T,

F＝(β₁，β₂)^T,并且z₁→y，即z₁为系统最终输出的估计；z₂→f，即z₂约为系统总扰动，为系统总扰动的估计；计算自抗扰控制律：

其中，u_f为：自抗扰反馈控制律，k_p为误差系数

控制分配单元获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器，设第一执行器和第二执行器所能提供的功率阈值分别为P₁，P₂且P₁＞P₂，该系统为双执行器结构，其中第一执行器可以采用连续控制的方式，第二执行器只能采用开关控制的方式，因此系统表现出开关特性。

设计分配方法如下：

其中，u₀为第一执行器的控制信号，u₁为第二执行器的控制信号，D为分配矩阵。

该分配方法充分利用执行器的工作特性和动作范围，将伪控制指令u分配到两个执行器，拓宽了执行器总的工作范围。由于控制分配环节的引入使得伪控制指令具有实际的物理意义，为自抗扰控制算法的参数调整提供了依据。

(4)基于模糊控制的切换前馈补偿过程计算

对上文描述的系统的自抗扰控制器在大多数情况下满足控制需求，然而在功率重叠区发生执行器的切换时会出现输出波动，进而对系统的稳定性带来极大的威胁。

一般的解决方案是将控制增益减小，以此减小对切换扰动的敏感程度，然而增益减小后，控制系统对于正常工况的影响速度会相应的减慢。

本发明研究一种在系统中引入前馈控制的补偿方法，前馈控制可以使被控系统躲过出现瞬时误差，在前馈控制之后采用反馈控制。对于引入前馈的控制系统，需要计算前馈系统和反馈系统的切换时间，反馈控制和前馈控制之间的平稳切换。

参考图2，为引入前馈控制之后的控制系统原理图。在执行器前端连接选择开关，用于选择被控系统与第一执行器或第二执行器之间的控制通路。在执行器切换的过程中，接通开关与补偿控制子单元的通路；在正常控制，以及执行器切换完成可稳定工作后，接通开关与自抗扰控制子单元的通路。

A.前馈补偿控制和自抗扰反馈控制切换时间的计算

切换时间的计算需要考虑系统的输出误差e和系统负载l，将输出误差和系统负载作为计算依据。假定系统输出与目标输入误差为e时，其中e＝r-y，已经躲过瞬时误差，此时进行第一控制器和第二控制器的切换。

可以根据经验的值切换时间的长短，比如，当e比较小l又处于功率重叠区时切换时间较长，当e较大，l也比较大时切换时间应该控制的比较短，并且不影响正常的上升时间。由于e和l与切换时间的具体关系不明确，因此可以将e和l模糊化之后使用模糊规则描述它们之间的关系。

选择三角形函数作为模糊控制的隶属度函数，隶属度函数的取值范围为[0,1]，b为三角形的重心。选取合适的论域、隶属度函数的数目，将误差e、负载l和最终计算出的前馈控制时间t_ff模糊化为模糊变量记作E，L，T_ff。

其中，μ(x)为隶属度函数，a为隶属度函数的取值范围下限，c为隶属度函数取值范围上限。

对e和l进行模糊化处理后，设计模糊规则库和模糊推理机。模糊规则库R由若干模糊“如果-则”规则的总和组成，例如：如果E为正大，并且L为正大，则T_ff为零。设模糊集合E为(负大、负中、零、正中、正大)，L为(小，较小，中，较大，大)，U为(快，较快，中，较慢，慢)，分别记作(NB,NM,Z,PM,PB)、(L,LM,M,HM,H)、(F,FM,M,SM,S)，模糊规则库如表1所示。

表-1模糊规则表

模糊推理机是指模糊规则中的“如果-则”的表示方法，在本文设计的模糊规则中只涉及到模糊交的运算，在此选取模糊蕴涵的最小值规则作为模糊交的替代，如式16所示，“则”的运算以查询规则表的方式完成。去模糊化的方法选择较为准确的重心法，如式17所示，其中N为被激活的模糊规则条数，μ为被激活的模糊规则对应的输出的隶属度，b为模糊集合的重心，计算结果为系统切换的时间。

B.执行器的切换控制

根据上文计算结果设计发生切换时的控制律，执行器向上切换时如式(18)所示，向下切换时如式(19)所示，其中u为控制器最终的输出，t_ff为切换补偿时间，即前馈控制时长，Δt为自发生切换开始的时间，P₀、P₁分别为向上与向下切换时的阈值,为自抗扰反馈控制律。

由u_f的计算公式可以得出结论：自抗扰控制器中的主要组成部分为总干扰的估计z₂。因此只要在Δt＜t_ff期间持续进行自抗扰控制规则的计算，根据系统实际的输入输出数据估计总干扰，不断更新z₂，当Δt≥t_ff系统切换到正常的反馈控制再按照式(14)计算控制律，即可实现两种控制方法的平稳切换。

采用本发明所述的试验方法，用于一两段加热过程，进行控制效果的仿真验证。

被控对象为一两段加热被控系统，设第一控制器输入u₀的上限为P₀，第二控制器的输入为P₁，按上文设计方法，设计自抗扰控制器和切换补偿控制算法。

执行器的数学模型为：

首先进行开环验证，在重叠区进行切换测试，由单执行器工作切换到双执行器工作，仿真效果如图3所示，切换发生在150s处，并且出现了超调。

按照上文设计的自抗扰控制器，不对切换过程做任何处理，直接按照阈值P₀和P₁进行功率分配，得到系统的闭环控制效果和控制器输出如图4、图5所示。仿真结果表明添加补偿处理后补偿后被控系统的输出2较未补偿被控系统输出1波动明显变小，补偿后控制器输出4较未补偿控制器输出3波动也变小，输出稳定在设定值所需的时间更短，控制器的输出更加平稳，表明此时的闭环系统鲁棒性更强，这对于能量的节省也具有重要的意义。

在实际的应用中执行器的特性可能会发生变化，功率划分区域发生变化。特别是重叠区域减小的情况，使得反复切换现象出现的情况出现的可能性大大增加，仿真中也测试了这种情况，现假设重叠区域减小重复上述仿真得到结果如图6所示。

此时使用无补偿控制算法引起系统未补偿被控系统输出5持续震荡，不能达到理想的设定值，添加补偿后能够保证补偿后被控系统输出6稳定，并且在较短的时间内到达设定值，与标称系统相比控制效果一致。

选取具有两个执行器的加热装置作为实验平台，测试上述算法的实际表现。由于制造工艺的问题，两个执行器对温度影响的快慢不同，同样的在发生单/双执行器切换时会出现出温度剧烈抖动的问题，甚至出现安全事故。

为了测试发生切换时的系统性能，调整设定温度使热负荷在重叠区分别测试相同按照上文设计的控制算法在无补偿和补偿后的系统输出，如图7，图8所示，与仿真结果类似，添加补偿处理之后的出水温度更加平稳、控制器输出波动更小，同时出水温度的上升速度没有收到切换补偿的影响，实验结果证明了该控制算法的有效性。图7和图8可见，补偿后系统温度输出8较未补偿系统温度输出7减小，补偿后控制器输出10较未补偿控制器输出9减小。

本发明提供的多执行器控制方法主要用于多执行器结构、执行器控制切换及补偿的问题。采用本发明提供的方法，可消除系统超调，提高控制系统的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双执行器切换控制系统，其特征在于，包括执行器单元和控制单元，所述执行器单元包括第一执行器和第二执行器，所述控制单元包括：

补偿控制子单元：用于在执行器切换过程中，计算补偿时间，并生成补偿控制信号；

自抗扰控制子单元：用于执行器正常执行控制过程中，生成控制信号；

所述第一执行器和第二执行器并联，执行器输入端连接选择开关，选择开关的一路连接至补偿控制子单元的输出，另一路连接至自抗扰控制子单元的输出；

所述自抗扰控制子单元被配置为按如下方式输出控制信号：

其中，u_f为自抗扰反馈控制指令，k_p为误差系数，b₀为自抗扰控制子单元的输入增益，z₂→f，f为系统总扰动，r是被控对象输出的目标值；

z₁为系统最终输出的估计，z₂为系统总扰动的估计。

2.如权利要求1所述的双执行器切换控制系统，其特征在于，所述控制系统进一步包括：

控制分配单元：获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器。

3.一种双执行器切换控制方法，采用权利要求1所述的双执行器切换控制系统；其特征在于，包括以下步骤：

双执行器控制：将控制量分配给第一执行器和第二执行器，双执行器共同控制被控对象；

单执行器控制：当双执行器输出最小功率大于被控对象所需最小功率时，切换到单执行器控制；

双执行器控制和单执行器控制过程中，采用自抗扰控制子单元作为执行器输入；在双执行器控制切换到单执行器控制时，采用补偿控制子单元作为执行器输入。

4.如权利要求3所述的双执行器切换控制方法，其特征在于，自抗扰控制的控制方法为：

被控对象的传递函数为：

其中，K为广义被控对象传递函数增益，T为广义被控对象的传递函数时间常数，τ为传递函数模型中的滞后时延；

将被控对象的传递函数写作微分方程形式：

令：

其中，f为系统总扰动，b₀为自抗扰控制子单元的输入增益；

进而可得：

设计线性自抗扰控制器如下：

其中，A为状态观测器参数矩阵，B为状态观测器输入增益矩阵，C为观测器输出矩阵，Z为状态观测器的状态输出、F为状态观测器的状态增益，即：

Z＝(z₁,z₂)^T,

F＝(β₁，β₂)^T,并且z₁→y，即z₁为系统最终输出的估计，β₁和β₂为增益系数；z₂→f，即z₂约为系统总扰动，为系统总扰动的估计；计算自抗扰控制律：

其中，u_f为自抗扰反馈控制指令，k_p为误差系数。

5.如权利要求4所述的双执行器切换控制方法，其特征在于，所述控制方法进一步包括以下步骤：

控制分配单元获取自抗扰控制方法计算生成的控制信号，并计算分配到第一执行器和第二执行器，设第一执行器和第二执行器所能提供的功率阈值分别为P₁，P₂且P₁＞P₂，分配计算方法为：

其中，u₀为第一执行器的控制信号，u₁为第二执行器的控制信号，D为分配矩阵。

6.如权利要求3所述的双执行器切换控制方法，其特征在于，补偿控制的具体补偿方法为：

S1：计算前馈控制和自抗扰反馈控制的切换时间；

选择三角形函数作为模糊控制的隶属度函数，隶属度函数的取值范围为[0,1]，b为三角形的重心；选取合适的论域、隶属度函数的数目，将误差e、负载l和最终计算出的前馈控制的时间t_ff，模糊化为模糊变量记作E，L，T_ff；

设计模糊控制规则和模糊推理机，所述模糊控制规则包括多条控制子规则：

其中，其中N为被激活的模糊子规则条数，μ_i为被激活的模糊规则对应的输出的隶属度，b_i为模糊集合的重心；

S2：执行器的切换控制

执行器向补偿控制子单元切换时控制律为：

执行器向抗扰控制子单元切换时控制律为：

其中Δt为自发生切换开始的时间，P₀为向补偿控制子单元切换时执行器单元输出阈值，P₁为向抗扰控制子单元切换时执行器单元输出阈值，u_f为自抗扰反馈控制指令；

在Δt<t_ff期间持续进行自抗扰控制规则的计算，根据系统实际的输入输出数据估计总干扰，不断更新z₂，z₂为总干扰估计；

当Δt≥t_ff系统切换到正常的反馈控制再按照式：

计算控制律，即可实现两种控制方法的平稳切换。

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