自抗扰控制MATLAB程序

资 源 简 介

自抗扰控制MATLAB程序

详 情 说 明

自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）是一种先进的控制策略，能够有效处理系统中的不确定性和外部干扰。本文将介绍如何在MATLAB环境下实现ADRC控制器的仿真。

ADRC主要由三个核心部分组成：跟踪微分器（Tracking Differentiator, TD）、扩张状态观测器（Extended State Observer, ESO）和非线性状态误差反馈（Nonlinear State Error Feedback, NLSEF）。通过Simulink可以方便地搭建这三个模块并实现系统连接。

在Simulink中实现ADRC时，首先需要建立TD模块来安排过渡过程并提取微分信号。这个模块能够平滑处理给定信号的突变，为系统提供理想的跟踪轨迹。接着是ESO模块的设计，它能够实时估计系统状态和总扰动，这是ADRC的核心优势所在。最后是控制器模块，它根据TD的输出和ESO的估计值计算出控制量。

将这些模块在Simulink中连接时，需要注意各模块间的信号传递关系。通常的做法是将被控对象的输出反馈到ESO模块，同时将TD的输出与ESO的估计值进行比较，经过NLSEF处理后产生控制信号。整个系统的调试可以从线性情况开始，逐步引入非线性环节来验证控制器的鲁棒性。

通过这种模块化的Simulink实现方式，可以直观地观察ADRC各部分的运行状态，便于参数整定和性能优化，为实际工程应用提供可靠的仿真验证平台。