MATLAB自抗扰控制器（ADRC）模拟与算法验证平台

资 源 简 介

本项目提供完整的ADRC算法实现，包括跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态反馈控制律。通过MATLAB仿真验证控制器性能，适用于控制系统设计与教学研究。

详 情 说 明

自抗扰控制器（ADRC）模拟与算法验证平台

项目介绍

本项目基于MATLAB实现了完整的自抗扰控制器（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）算法框架。该平台集成了跟踪微分器（TD）、扩张状态观测器（ESO）和非线性状态误差反馈（NLSEF）三大核心模块，支持对线性系统和非线性系统的控制仿真，为控制理论学习和算法验证提供了一套完整的解决方案。

功能特性

• 完整算法实现：包含TD、ESO、NLSEF等ADRC核心组件
• 多系统支持：可仿真线性系统和非线性系统的控制过程
• 实时状态观测：通过ESO实时估计系统状态和总扰动
• 扰动补偿：基于估计的总扰动进行前馈补偿，增强系统鲁棒性
• 性能分析：提供多种性能指标计算和对比分析功能
• 可视化输出：实时显示系统响应、状态估计和控制量波形

使用方法

1. 系统模型配置：设置被控对象的传递函数或状态空间方程参数
2. 参考信号设置：选择阶跃信号、正弦信号等典型输入信号类型及参数
3. 控制器参数整定：配置TD过渡过程参数、ESO观测器带宽、NLSEF控制增益
4. 仿真参数设置：设定仿真时间、步长和初始条件
5. 运行仿真：执行控制算法，观察仿真结果
6. 结果分析：查看系统响应曲线、性能指标和扰动抑制效果

系统要求

• MATLAB R2016a或更高版本
• 需要安装控制系统工具箱（Control System Toolbox）
• 建议内存4GB以上以确保流畅运行

文件说明

main.m文件作为项目的主入口，实现了完整的自抗扰控制器仿真流程。该文件的核心能力包括：系统模型的定义与初始化、各ADRC模块的参数配置、控制算法的完整执行流程、仿真数据的实时计算与记录、多种性能指标的分析与输出，以及各类响应曲线的可视化展示。通过该文件，用户可以完成从参数设置到结果分析的全过程仿真验证。