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龙图腾网恭喜郑州大学申请的专利基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115981159B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310047775.3，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法是由吴振龙;刘艳红;李晓媛;霍本岩;曹桂州;李炳楠设计研发完成，并于2023-01-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法，属于自动控制领域。包括下述步骤：将一类实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述；基于高阶惯性系统的输入量和输出量设计类史密斯预估算法；将得到的类史密斯预估算法的输出量和高阶惯性系统的输入量设计基于模型辅助的扩张状态观测算法；将得到的扩张状态观测算法的输出量和系统设定值设计控制律；得到高阶惯性系统的新输入值，根据该值对被高阶惯性系统的输出进行调节与控制，该方法能够充分利用已知的模型信息，并保留了自抗扰控制结构简单和参数易整定的特点，使得闭环系统能够更好地兼顾跟踪能力与抗干扰能力，并且使得闭环系统具有较强的鲁棒性。

本发明授权基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模型辅助和类史密斯预估的广义改进自抗扰控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1将一类被控的实际工业系统采用高阶惯性系统进行描述，数学表达式为： 其中，Ys和Us分别表示实际工业系统的输出量和输入量，s、K、T和n分别表示微分算子、实际工业系统的增益、实际工业系统的时间常数、实际工业系统的阶次，n≥2，K的取值范围为[-105,0和0,105]，T的取值范围为0,105]； 设yΓ-1和uΓ-1分别表示实际工业系统上一计算步序时的输出量和上一计算步序时的输入量； 2针对被控的实际工业系统，基于实际工业系统的输入量和输出量设计类史密斯预估算法： ypΓ＝y1Γ-1-y2Γ-1+yΓ-1 ypΓ为在当前计算步序Γ时的类史密斯预估算法输出量；y1Γ-1为G1s在上一计算步序Γ-1时的输出量，y2Γ-1为G2s在上一计算步序Γ-1时的输出量，且G1s的输入量为在上一计算步序时的实际工业系统输入量uΓ-1，G2s的输入量为在上一计算步序Γ-1时的y1Γ-1； G1s和G2s为类史密斯预估算法设计的计算表达式： 其中，k1和m分别为G1s的增益和阶次，1≤m＜n，T1为G1s和G2s的时间常数；kd1＝K和T1＝T； 3针对实际工业系统的输入量和类史密斯预估算法的输出量设计基于模型辅助的广义扩张状态观测算法： 其中，i和j分别表示第i个变量和第j个变量，且1≤i＜m-1和1≤j＜m-1； 表示组合运算，表示在n个对象中取出m个对象的不同情况个数； z1Γ+1、z1Γ分别为在下一计算步序Γ+1、当前计算步序Γ时的实际工业系统输出量yΓ+1、yΓ的跟踪量；ziΓ+1、ziΓ分别为在下一计算步序Γ+1、当前计算步序Γ时的实际工业系统输出量i-1阶导数的跟踪值；zmΓ+1、zmΓ分别为在下一计算步序Γ+1、当前计算步序Γ时的实际工业系统输出量m-1阶导数的跟踪值；zm+1Γ+1、zm+1Γ分别为在下一计算步序Γ+1、当前计算步序Γ时的际工业系统所受干扰的观测量；h为采样步长；h的取值范围为[0.001,100]；β1、βi、βm-1、βm、βm+1和b0为计算系数，其数值计算通过下式进行计算： 其中，ωo为基于模型辅助的广义扩张状态观测算法的带宽且ωo∈0,1015]，ξ为可调参数且ξ∈0,1015]； 4基于3中得到的扩张状态观测算法的输出量和实际工业系统的设定值设计广义控制律算法： 或者 其中，uΓ+2为广义控制律计算的实际工业系统在下两计算步序Γ+2的输入量，rΓ+1为实际工业系统在下一计算步序Γ+1的设定值，k1、k2、ki、km为计算系数，其数值计算通过下式进行计算： 其中，ωc为广义控制律算法的带宽且ωc∈0,1015]； 5将4得到的实际工业系统下两计算步序Γ+2的输入量uΓ+2送到实际工业系统的执行器，调整执行器的开度，实现实际工业系统的控制量调整，从而实现对实际工业系统的输出量调节。

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