1.一种考虑输入约束的精馏塔过程抗扰控制结构，其特征在于，所述控制结构由带有优化功能的自抗扰控制器一、带有优化功能的自抗扰控制器二、动态解耦模块和精馏塔过程被控对象组成；

所述带有优化功能的自抗扰控制器一包括：改进扩张状态观测器一、优化抗扰控制器模块一和汽液相转换模块；

所述汽液相转换模块将塔顶产物汽相浓度Y1的设定值转换为塔顶产物液相浓度X1的设定值；

所述优化抗扰控制器模块一的输入包括：塔顶产物液相浓度X1的设定值和改进扩张状态观测器一的估计值，优化抗扰控制器模块一的输出为计算得到的虚拟控制量U1；

所述带有优化功能的自抗扰控制器二包括：改进扩张状态观测器二和优化抗扰控制器模块二，所述优化抗扰控制器模块二的输入包括塔底产物液相浓度Xn的设定值和改进扩张状态观测器二的估计值，所述优化抗扰控制器模块二的输出为计算得到的虚拟控制量U2；

所述优化抗扰控制器模块一的输出U1、所述优化抗扰控制器模块二的输出U2分别与动态解耦模块连接；

所述动态解耦模块根据所述两个带有优化功能的自抗扰控制器的输出值，实时计算得到操纵变量蒸汽产生速率VB和回流量LT的取值，并输入给精馏塔过程对象；

考虑输入约束的精馏塔过程抗扰控制结构的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：步骤S1：首先将精馏塔过程对象转换为如下等效模型形式：

其中，塔顶产物汽相浓度Y1的控制任务根据所述的汽液相转换模块等价为控制塔顶产物液相浓度X1，汽液相转换模块中的转化公式如下：Y1＝αX1/[(α‑1)X1+1]                   (2)其中，α为相对挥发度，式(1)中，f1为塔顶产物浓度控制回路的总扰动，f2为塔底产物浓度控制回路的总扰动，U1和U2为设计的虚拟控制量，此时式(1)看作两个单输入单输出系统；

步骤S2：根据所述等效模型式(1)，所述改进扩张状态观测器一和改进扩张状态观测器二，根据如下公式设计：其中，式(3)为所述改进扩张状态观测器一，式(4)为所述改进扩张状态观测器二，z1(t)，z2(t)和z3(t)分别为X1(t)，f1(t)和 的估计值，z4(t)，z5(t)和z6(t)分别为Xn(t)，f2(t)和 的估计值，l1，l2和l3为改进扩张状态观测器一的增益参数，l4，l5和l6为改进扩张状态观测器二的增益参数，改进扩张状态观测器与传统扩张状态观测器的区别在于多估计总扰动的导数 和所述增益参数l1至l6取值为关于误差的函数，当误差较大时，l1至l6选取为ωo1和ωo2均为较大的一个数值，使观测误差迅速

2 3 2 3

收敛，当误差较小时，l1至l6选取为[3ωo3 3ωo3  ωo3 3ωo4 3ωo4  ωo4]，ωo3和ωo4均为较小的一个数值，降低噪声对于改进扩张状态观测器的影响；

步骤S3：在所述优化抗扰控制器模块一和优化抗扰控制器模块二中根据系统模型式(1)，设计预测模型，针对式(1)所述系统，所述预测模型根据如下公式设计：其中，式(5)为所述优化抗扰控制器模块一中的预测模型，式(6)为所述优化抗扰控制器模块二中的预测模型，X1(t+Δ)和Xn(t+Δ)分别为t+Δ时刻塔顶产物液相浓度X1和塔底产物液相浓度Xn的预测值，总扰动的导数 和 由改进扩张状态观测器一和改进

扩张状态观测器二估计得到；

步骤S4：利用所述预测模型设计带有约束的性能指标，所述带有约束的性能指标根据所述预测模型(5)和(6)，由如下公式表示：其中，式(7)为所述优化抗扰控制器模块一中带有约束的性能指标，式(8)为所述优化抗扰控制器模块二中带有约束的性能指标，λ为式(7)和式(8)中可调权重系数，[LT_min,LT_max]和[VB_min,VB_max]分别为操纵变量LT和VB的物理约束范围，X1r(t+Δ)和Xnr(t+Δ)分别为t+Δ时刻塔顶产物液相浓度X1和塔底产物液相浓度Xn的设定值，P为预测时域，U1r(t+Δ)和U2r(t+Δ)分别为t+Δ时刻的理想输入信号， 和 分别为t+Δ时刻的输入信号的预测值，由如下公式表示：

其中，T2＝[1  Δ]；

步骤S5：所述带有约束的性能指标式(7)和式(8)整理为二次规划优化问题，通过求所述二次规划优化问题，得到虚拟控制量U1和U2的取值，根据式(7)和式(8)，所述二次规划优化问题由如下公式所示：其中，

其中，式(7)、式(8)、式(11)和式(12)构成带有约束的二次规划优化问题，通过内点法或积极集法进行求解，求出的符合约束条件虚拟控制量U1和U2；

步骤S6：将求出的虚拟控制量U1和U2经过所述动态解耦模块得到操纵变量蒸汽产生速率VB和回流量LT的取值，动态解耦模块表示为如下公式：式(13)中的系数矩阵 通过对精馏塔过程模型进行线性化辨识得到，求取过程如下公式进行描述：其中，(A,B,C)为线性化后精馏塔过程的状态空间模型，b11和b21为正数，b12和b22为负数。