MATLAB自抗扰控制（ADRC）仿真与优化平台

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的ADRC控制系统仿真平台，支持线性/非线性系统控制器设计。通过扩张状态观测器实时补偿扰动，实现系统鲁棒性分析与参数优化。

详 情 说 明

基于自抗扰控制（ADRC）的系统鲁棒性仿真与参数优化平台

项目介绍

本项目设计并实现一个完整的自抗扰控制（ADRC）系统仿真平台。平台能够针对线性/非线性系统、时变系统等多种被控对象进行ADRC控制器设计与性能分析。通过扩张状态观测器（ESO）实时估计并补偿系统内外扰动，结合非线性状态误差反馈（NLSEF）结构，实现高精度跟踪控制。用户可通过调节关键参数，系统自动优化控制性能，达到快速响应、无超调、强抗扰动的理想控制效果。

功能特性

• 多模型支持：兼容传递函数、状态空间方程、Simulink模型等多种被控对象描述形式
• 智能参数优化：基于性能指标自动推荐最优ADRC参数组合（ESO带宽ωo、控制器带宽ωc等）
• 全面扰动模拟：支持阶跃扰动、白噪声、周期性扰动及自定义扰动模式
• 可视化分析：提供系统响应曲线、扰动估计结果、参数敏感性分析等丰富图表
• 量化性能评估：自动计算超调量、调节时间、稳态误差等关键性能指标

使用方法

1. 配置被控对象：输入系统模型（传递函数/状态空间/Simulink）
2. 设置控制器参数：调整ESO带宽ωo、控制器带宽ωc、非线性因子等参数
3. 定义参考信号：选择阶跃、正弦或自定义时变轨迹作为输入
4. 添加扰动：配置所需的内外扰动类型和强度
5. 运行仿真：执行仿真并查看系统响应性能
6. 参数优化：根据性能指标自动获取最优参数组合

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块（如需Simulink模型支持）
• 推荐内存：8GB及以上
• 磁盘空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了平台的核心仿真与控制功能，包括系统模型解析与初始化、自抗扰控制器核心算法（扩张状态观测器与非线性状态误差反馈）的实现、多种扰动模式的注入与补偿、时域响应的计算与可视化展示、控制性能指标的自动评估与分析，以及基于指定目标的参数优化流程。该文件作为平台的主要入口，协调各功能模块完成从参数配置到结果输出的完整仿真过程。