基于MATLAB的自抗扰控制器（ADRC）仿真系统

资 源 简 介

本项目通过MATLAB实现完整的自抗扰控制器仿真系统，包含跟踪微分器、扩张状态观测器等核心模块。运行MAIN.m可启动仿真，适用于控制算法研究与教学演示。

详 情 说 明

基于MATLAB的自抗扰控制器（ADRC）仿真系统

项目介绍

本项目通过MATLAB实现了一个完整的自抗扰控制器（ADRC）仿真系统。该系统能够对ADRC控制算法进行全面的仿真分析，包含跟踪微分器（TD）、扩张状态观测器（ESO）和非线性状态误差反馈（NLSEF）三个核心组成部分。通过本系统，用户可以方便地研究ADRC在不同被控对象（包括线性和非线性系统）上的控制性能，并进行参数调节和性能评估。

功能特性

• 完整的ADRC算法实现：包含TD、ESO和NLSEF三个核心模块的数学模型
• 多类被控对象支持：支持线性系统（传递函数/状态空间）和非线性系统的控制仿真
• 交互式参数调节：提供直观的参数调节接口，支持控制器参数在线调整
• 实时可视化：动态显示系统响应曲线、控制量变化和状态观测结果
• 性能量化分析：自动计算超调量、调节时间、上升时间等性能指标
• 数据导出功能：保存仿真数据供后续分析使用

使用方法

1. 启动仿真：运行主文件开始仿真实验
2. 参数设置：

- 输入被控对象参数（系统模型系数或矩阵） - 配置ADRC控制器参数（跟踪速度因子、观测器带宽、控制增益等） - 设置仿真条件（时间、步长、参考信号类型）

1. 运行分析：执行仿真并观察实时生成的响应曲线
2. 结果评估：查看性能指标数据和误差统计分析
3. 参数优化：根据仿真结果调整控制器参数，优化控制性能

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形显示
• 必需工具箱：控制系统工具箱、基本MATLAB功能

文件说明

主文件整合了自抗扰控制仿真的完整流程，实现了系统初始化、控制器参数配置、被控对象建模、仿真执行和结果分析的全套功能。它负责协调跟踪微分器的信号处理、扩张状态观测器的状态估计以及非线性反馈控制律的计算，同时管理仿真数据的实时可视化显示和性能指标的综合评估。用户通过该文件可以完成从参数设置到结果分析的全部仿真工作。