CN117492372B - 自抗扰控制方法及计算机储存介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种自抗扰控制方法及及计算机储存介质，涉及先进控制技术领域，所述方法包括：建立被控对象的系统状态空间模型，并根据系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器；对第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器；根据第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器，计算扰动估计差分；根据扰动估计差分，得到前馈控制信号；将前馈控制信号输入被控对象，以执行对被控对象的控制。在上述设计中，可以通过减小扩张状态观测器扰动观测的相位滞后，提高控制系统的稳定性，增强控制系统的抗干扰能力。
Description
技术领域
本申请涉及先进控制技术领域，具体而言，涉及一种自抗扰控制方法及计算机储存介质。
背景技术
扩张状态观测器(The Extended State Observer)是一种新型的非线性状态观测器，通过把系统中的内外扰动扩张成新的一阶状态，再利用特定的线性或非线性误差反馈，然后选择适当的观测器参数，便可以得到系统所有状态的观测器，其中也包括系统模型的不确定性和未知扰动的观测值。然而，扩张状态观测器在实际应用中存在相位滞后的问题，这会导致控制系统的稳定性下降，并且降低控制系统的精度。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种自抗扰控制方法及计算机储存介质。
第一方面，本申请实施例提供一种自抗扰控制方法，所述自抗扰控制方法包括：
建立被控对象的系统状态空间模型，并根据所述系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器；
对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器；
根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，计算扰动估计差分；
根据所述扰动估计差分，得到前馈控制信号；
将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器的步骤，包括：
通过极点配置法计算第一扩张状态观测器增益矩阵及第二扩张状态观测器增益矩阵；
根据所述第一扩张状态观测器增益矩阵及所述第二扩张状态观测器增益矩阵，计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器。
在一种可能的实现方式中，所述第一扩张状态观测器通过以下方式计算得到：
其中，为第一扩张状态观测器的第一扩张系统矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张观测矩阵，/>为第一扩张状态观测器增益矩阵；
所述第二扩张状态观测器通过以下方式计算得到：
其中，为第二扩张状态观测器的第二扩张系统矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张观测矩阵，/>为第二扩张状态观测器增益矩阵。
在一种可能的实现方式中，所述对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器的步骤，包括：
计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的离散系统矩阵及离散控制矩阵；
根据所述离散系统矩阵及所述离散控制矩阵，得到所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程。
在一种可能的实现方式中，所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过零阶保持法计算得到：
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期；
或
所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过双线性变换法计算得到：
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期。
在一种可能的实现方式中，所述第一离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
其中，为第一扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第一扩张状态观测器的输入；
所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
其中，为第二扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第二扩张状态观测器的输入。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，计算扰动估计差分的步骤，包括：
根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，得到第一扰动估计及第二扰动估计；
根据所述第一扰动估计及所述第二扰动估计/>，得到所述扰动估计差分；
所述扰动估计差分通过以下方式计算得到：
其中，为第一扩张状态观测器的第一扰动估计，/>为第二扩张状态观测器的第二扰动估计。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述扰动估计差分，得到前馈控制信号的步骤，包括：
将所述扰动估计差分输入低通滤波器后乘以增益/>，得到扰动相位补偿信号；
将所述扰动相位补偿信号与所述第一扰动估计结合，得到所述前馈控制信号。
在一种可能的实现方式中，所述将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制的步骤，包括：
将所述前馈控制信号与反馈控制信号结合，输入所述被控对象。
第二方面，本申请实施例还提供一种自抗扰控制系统，包括上述任意方面所述的方法。
第三方面，本申请实施例还提供一种计算机储存介质，该计算机储存介质上的计算机程序可执行包括上述任意方面所述的方法，以实现对被控对象的控制。
基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的自抗扰控制方法及系统，可以通过减小扩张状态观测器扰动观测的相位滞后，实现对系统的稳定性、控制精度和抗干扰能力的提升，从而达到对系统输出的精确控制和稳定性的维持。此外，本申请实施例提供的自抗扰控制方法及系统效果明显，应用范围广，且高频噪声低，可应用于控制精度高，且系统对外界噪声敏感的场景中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的自抗扰控制方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的步骤S100的子步骤示意图；
图3为本申请实施例提供的步骤S200的子步骤示意图；
图4为本申请实施例提供的步骤S300的子步骤示意图；
图5为本申请实施例提供的步骤S400的子步骤示意图；
图6a为本申请实施例提供的不加滞后补偿的扰动估计效果示意图；
图6b为本申请实施例提供的加滞后补偿的扰动估计效果示意图；
图7a为本申请实施例提供的不加滞后补偿的误差示意图；
图7b为本申请实施例提供的加滞后补偿的误差示意图；
图7c为本申请实施例提供的滞后补偿加PID反馈的误差示意图；
图8为本申请实施例提供的自抗扰控制系统的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。
下面结合附图，对本申请的具体实施方式进行详细说明。
请参照图1，图1为本实施例提供的自抗扰控制方法的一种流程示意图，所述方法可以包括以下步骤。
步骤S100，建立被控对象的系统状态空间模型，并根据所述系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器。
所述被控对象指需要进行控制的系统或设备，所述被控对象P为n阶线性系统，在外界扰动d的作用下，所述被控对象P的状态空间方程为：
其中，A为系统矩阵，B为控制矩阵，C为观测矩阵，D为前馈矩阵，假设D为0，x为系统的状态向量，为x的一阶导数，u为被控系统输入，y为被控系统输出。
在本实施例中，可以根据建立的所述系统状态空间模型构造n+1阶所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器，其中，所述第一扩张状态观测器的带宽小于所述第二扩张状态观测器的带宽，从而可以使所述第二扩张状态观测器的第二扰动估计小于所述第一扩张状态观测器的第一扰动估计。具体地，所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的带宽可以根据实际控制系统采样频率与被控系统设计。
步骤S200，对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器。
在本实施例中，可以对步骤S100得到的所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，从而得到所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器。
对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理的目的是将连续时间系统的状态空间方程转化为离散时间系统的状态空间方程，以适应离散时间控制系统的需求，从而实现对系统扰动的准确估计和前馈补偿。
步骤S300，根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，计算扰动估计差分。
在本实施例中，可以根据步骤S200得到的所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，计算所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的输出之间的所述扰动估计差分，从而得到扰动估计的滞后量，可以用于补偿扰动估计，使扰动估计能够更加准确地跟踪实际的扰动信号，从而减小扰动对系统的影响，提高控制系统的性能。
步骤S400，根据所述扰动估计差分，得到前馈控制信号。
在本实施例中，可以根据步骤S300得到的所述扰动估计差分，得到所述前馈控制信号，用于减小扰动对系统的影响。
步骤S500，将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制。
在本实施例中，可以将步骤S400得到的所述前馈控制信号输入所述被控对象，可以实现对所述被控对象的控制，以减小扰动对所述被控对象的影响，从而提高系统的稳定性、精度和响应速度，满足控制系统的要求。
可见，基于上述设计，本申请实施例提供的一种自抗扰控制方法，可以通过减小扩张状态观测器扰动观测的相位滞后来提高控制系统的稳定性，同时增强控制系统的抗干扰能力。
在一种可能的实现方式中，请参照图2，步骤S100还可以包括以下子步骤。
步骤S110，通过极点配置法计算第一扩张状态观测器增益矩阵及第二扩张状态观测器增益矩阵。
在计算所述第一扩张状态观测器增益矩阵时，设n+1阶状态向量为/>，用于估计系统的扰动。其中，x为系统的状态向量，/>为扰动估计。
根据构建的被控系统的状态空间方程，得到连续时间系统的第一扩张系统矩阵，第一扩张控制矩阵/>，第一扩张观测矩阵/>。
其中，表示矩阵的转置。
即，用于判断当前输入是否会引入干扰，当系统输入为0时，/>为0，表示当前输入不会引入干扰，当系统输入不为0时，/>为1，表示当前输入会引入干扰。
所述第一扩张系统矩阵可以将扩张状态引入到系统的状态方程中，从而实现对扰动的估计和补偿。所述第一扩张控制矩阵/>可以将控制输入引入到扩张状态方程中，从而实现对扩张状态的调节和控制。所述第一扩张观测矩阵/>可以将系统的输出引入到扩张状态方程中，从而实现对扩张状态的观测和估计。
为了实现所述第一扩张状态观测器的特征值与目标特征值的匹配，设对扩张系统的龙伯格观测器的目标特征值为,带宽为/>。其中，
即，目标特征值可以根据带宽/>计算得到，且带宽/>越大，目标特征值/>越小，所述第一扩张状态观测器的收敛速度越快。
在上述设计中，通过调整所述第一扩张状态观测器的特征值和带宽，可以实现对扰动的准确估计和跟踪。
根据目标特征值，可以通过极点配置法计算所述第一扩张状态观测器增益矩阵，使矩阵/>的特征值为所设目标特征值/>。如此，可以输出准确的扰动估计，以减小扰动对系统的影响。
需要说明的是，所述第二扩张系统矩阵、所述第二扩张控制矩阵/>、所述第二扩张观测矩阵/>及所述第二扩张状态观测器增益矩阵/>可以通过同样的方法得到。
步骤S120，根据所述第一扩张状态观测器增益矩阵及所述第二扩张状态观测器增益矩阵，计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器。
在本实施例中，可以根据步骤S110计算得到的所述第一扩张状态观测器增益矩阵及所述第二扩张状态观测器增益矩阵/>，得到所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器在连续时间系统下的状态空间方程。
所述第一扩张状态观测器可以通过以下方式计算得到：
其中，为第一扩张状态观测器的第一扩张系统矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张观测矩阵，/>为第一扩张状态观测器增益矩阵。
所述第二扩张状态观测器可以通过以下方式计算得到：
其中，为第二扩张状态观测器的第二扩张系统矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张观测矩阵，/>为第二扩张状态观测器增益矩阵。
在一种可能的实现方式中，请参照图3，步骤S200还可以包括以下子步骤。
步骤S210，计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的离散系统矩阵及离散控制矩阵。
在本实施例中，可以根据采样周期，选择适合的离散化方法，例如，零阶保持法或双线性保持法，将连续时间系统的第一扩张系统矩阵/>、第一扩张控制矩阵/>、第二扩张系统矩阵/>及第二扩张控制矩阵/>离散化，从而得到所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的离散系统矩阵及离散控制矩阵。
在本实施例的一种可能的实施方式中，所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过零阶保持法计算得到：
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期。
在本实施例的另一种可能的实施方式中，所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过双线性变换法计算得到：
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期。
需要说明的是，离散化方法的选择应根据具体的系统和应用需求进行，不同的离散化方法可能会对系统的性能和稳定性产生不同的影响。
步骤S220，根据所述离散系统矩阵及所述离散控制矩阵，得到所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程。
在本实施例中，设所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的输入，可以根据所述离散系统矩阵及所述离散控制矩阵，更新所述第一扩张状态观测器的状态向量/>及所述第二扩张状态观测器的状态向量/>，得到所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程。
所述第一离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
其中，为第一扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第一扩张状态观测器的输入。
所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
其中，为第二扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第二扩张状态观测器的输入。
在一种可能的实现方式中，请参照图4，步骤S300还可以包括以下子步骤。
步骤S310，根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，得到第一扰动估计及第二扰动估计/>。
在本实施例中，可以根据步骤S220得到的所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程，得到所述第一离散扩张状态观测器输出的所述第一扰动估计及所述第二离散扩张状态观测器输出的所述第二扰动估计/>。
具体地，在所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程中，的最后一项为对系统扰动的估计，即，/>的最后一项为所述第一扰动估计/>，/>的最后一项为所述第二扰动估计/>。
步骤S320，根据所述第一扰动估计及所述第二扰动估计/>，得到所述扰动估计差分。
在本实施例中，可以通过将所述第一扰动估计及所述第二扰动估计/>相减，得到所述扰动估计差分/>，用于对扰动估计的滞后进行补偿。
具体地，所述第一扩张状态观测器的带宽小于所述第二扩张状态观测器的带宽，从而使所述第二扩张状态观测器的所述第二扰动估计小于所述第一扩张状态观测器的所述第一扰动估计。所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的带宽可以根据实际控制系统采样频率与被控系统设计。
所述扰动估计差分可以通过以下方式计算得到：
其中，为第一扩张状态观测器的第一扰动估计，/>为第二扩张状态观测器的第二扰动估计。
在一种可能的实现方式中，请参照图5，步骤S400还可以包括以下子步骤。
步骤S410，将所述扰动估计差分输入低通滤波器后乘以增益/>，得到扰动相位补偿信号。
在本实施例中，可以将步骤S320得到的所述扰动估计差分输入所述低通滤波器，进一步去除所述扰动估计差分/>含有的高频成分。所述扰动估计差分/>输入所述低通滤波器后输出/>，再乘以增益/>，得到所述扰动相位补偿信号/>。
具体地，低通滤波的截止频率可以根据实际系统谐振频率确定。增益可以用于调节滞后补偿的多少。增益/>越大则滞后补偿越多，但其实际取值需要由ESO1的带宽来确定。若增益/>过大，会导致滞后补偿过多，使相位超前，从而使扰动估计的误差增大。
步骤S420，将所述扰动相位补偿信号与所述第一扰动估计结合，得到所述前馈控制信号。
在本实施例中，可以将所述扰动相位补偿信号与所述第一扰动估计/>结合，得到所述前馈控制信号，并将所述前馈控制信号输入所述被控对象以减小扰动对系统的影响。
在一种可能的实现方式中，在将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制时，可以将所述前馈控制信号与反馈控制信号结合，输入所述被控对象。
其中，所述反馈控制信号由PID控制器输出，PID控制器的输入为传感器测量值m，传感器测量值m等于被控对象P的输出y与外界扰动d的和。
为了验证本申请的有效性，对本申请进行了实验验证。其中，被控系统的传递函数为1.079e08/(s3+132.5s2+5.85e05s+5.987e07)。
请参照图6a、图6b，图6a、图6b分别示例本申请不加滞后补偿的扰动估计效果示意图和加滞后补偿的扰动估计效果示意图，与不加滞后补偿的扰动估计相比，加滞后补偿的扰动估计相位要超前于不加滞后补偿的扰动估计。
请参照图7a、图7b、图7c，图7a、图7b、图7c分别示例本申请不加滞后补偿的误差示意图、加滞后补偿的误差示意图及滞后补偿加PID反馈的误差示意图，与不加滞后补偿的误差相比，加滞后补偿的误差明显减小，而与加滞后补偿的误差相比，滞后补偿加PID反馈的误差明显更小。
本实施例还提供一种自抗扰控制系统，请参照图8，图8示例本实施例提供的自抗扰控制系统的控制结构框图，所述自抗扰控制系统包括被控对象P、第一扩张状态观测器ESO1、第二扩张状态观测器ESO2、低通滤波器LP及比例—积分—微分(PID)控制器。其中，所述被控对象P的输入是u，输出是y，传感器测量值为m，d为外界扰动，m是所述被控对象P的输出y与外界扰动d的和，ESO1与ESO2的输入为所述被控对象P的输入u以及传感器测量值m，ESO1与ESO2的输出分别为、/>；/>、/>分别代表ESO1和ESO2对外界扰动的估计。PID控制器的输入为传感器测量值m，PID控制器的输出为反馈控制信号/>。
本申请还提供一种计算机储存介质，该计算机储存介质上的计算机程序可执行包括上述任意方面所述的方法，以实现对被控对象的控制。
综上所述，本申请提供一种自抗扰控制方法及系统，可以通过减小扩张状态观测器扰动观测的相位滞后，实现对系统的稳定性、控制精度和抗干扰能力的提升，从而达到对系统输出的精确控制和稳定性的维持。此外，本申请实施例提供的自抗扰控制方法及系统效果明显，应用范围广，且高频噪声低，可应用于控制精度高，且系统对外界噪声敏感的场景中。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自抗扰控制方法，其特征在于，所述方法包括：
建立被控对象的系统状态空间模型，并根据所述系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器；其中，所述第一扩张状态观测器的带宽小于所述第二扩张状态观测器的带宽；
对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器；
根据所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器，得到第一扰动估计 及第二扰动估计/>；
根据所述第一扰动估计及所述第二扰动估计/>，得到扰动估计差分/>；
所述扰动估计差分通过以下方式计算得到：
；
其中，为第一扩张状态观测器的第一扰动估计，/>为第二扩张状态观测器的第二扰动估计；
将所述扰动估计差分输入低通滤波器后乘以增益/>，得到扰动相位补偿信号；
将所述扰动相位补偿信号与所述第一扰动估计结合，得到前馈控制信号；
将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制。
2.根据权利要求1所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述根据所述系统状态空间模型构造第一扩张状态观测器及第二扩张状态观测器的步骤，包括：
通过极点配置法计算第一扩张状态观测器增益矩阵及第二扩张状态观测器增益矩阵；
根据所述第一扩张状态观测器增益矩阵及所述第二扩张状态观测器增益矩阵，计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器。
3.根据权利要求2所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述第一扩张状态观测器通过以下方式计算得到：
；
其中，为第一扩张状态观测器的第一扩张系统矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张观测矩阵，/>为第一扩张状态观测器增益矩阵；
所述第二扩张状态观测器通过以下方式计算得到：
；
其中，为第二扩张状态观测器的第二扩张系统矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张观测矩阵，/>为第二扩张状态观测器增益矩阵。
4.根据权利要求1所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述对所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器进行离散化处理，得到第一离散扩张状态观测器及第二离散扩张状态观测器的步骤，包括：
计算所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器的离散系统矩阵及离散控制矩阵；
根据所述离散系统矩阵及所述离散控制矩阵，得到所述第一离散扩张状态观测器及所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程。
5.根据权利要求4所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过零阶保持法计算得到：
；
；
；
；
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期；
或
所述第一扩张状态观测器及所述第二扩张状态观测器/>的离散系统矩阵/>、/>及离散控制矩阵/>、/>通过双线性变换法计算得到：
；
；
；
；
其中，为单位矩阵，/>为第一扩张状态观测器的第一扩张控制矩阵，/>为第二扩张状态观测器的第二扩张控制矩阵，/>为采样周期。
6.根据权利要求4所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述第一离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
；
其中，为第一扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第一扩张状态观测器的输入；
所述第二离散扩张状态观测器的状态空间方程为：
；
其中，为第二扩张状态观测器的状态向量，/>为采样点，/>为第二扩张状态观测器的输入。
7.根据权利要求1所述的自抗扰控制方法，其特征在于，所述将所述前馈控制信号输入所述被控对象，以执行对所述被控对象的控制的步骤，包括：
将所述前馈控制信号与反馈控制信号结合，输入所述被控对象。
8.一种计算机储存介质，其特征在于：该计算机储存介质上的计算机程序可执行如权利要求1-7任意一项所述的方法，以实现对被控对象的控制。
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