【MATLAB仿真】基于无模型自抗扰控制的系统观测与实时估计平台

资 源 简 介

本项目利用MATLAB构建了无模型自抗扰控制（MF-ADRC）仿真平台，实现对含网络环节及被控对象的复合系统进行高效观测与实时估计，适用于控制算法的快速验证与分析。

详 情 说 明

基于无模型自抗扰控制的系统观测与实时估计仿真平台

项目介绍

本项目构建了一个基于无模型自抗扰控制（MF-ADRC）技术的仿真平台，专门用于对包含网络环节和被控对象的复合系统进行实时观测与控制。平台核心采用扩张状态观测器（ESO）技术，能够实时估计系统的总扰动（包括内部动态和外部扰动），并实现对控制对象的精确跟踪与抗干扰控制。该平台特别适用于具有不确定性、时变特性或难以精确建模的复杂系统。

功能特性

• 无模型控制：采用MF-ADRC算法，不依赖被控对象的精确数学模型
• 实时扰动估计：通过ESO实时观测并估计系统总扰动（内部动态+外部干扰）
• 扰动补偿控制：基于扰动估计结果进行主动补偿，提高系统抗干扰能力
• 网络环节仿真：支持网络传输延迟的模拟，适用于网络化控制系统分析
• 多信号支持：可处理阶跃信号、正弦信号等多种参考信号输入
• 性能评估：提供超调量、调节时间、稳态误差等系统性能指标分析
• 可视化输出：实时显示系统状态估计、扰动估计、跟踪性能和控制量变化

使用方法

1. 参数设置：配置参考信号类型、被控对象初始状态、扰动参数等
2. 控制器调参：设置ESO增益和控制律参数
3. 网络参数配置：设定网络传输延迟特性
4. 运行仿真：执行仿真程序，观察系统动态响应
5. 结果分析：查看各项输出曲线和性能指标，评估控制效果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 具备控制系统工具箱（Control System Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 硬盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了平台的核心仿真功能，主要包括系统模型的初始化、控制器参数的配置、扩张状态观测器的构建、网络延迟的模拟、控制律的计算与执行，以及仿真结果的实时可视化输出和性能指标的计算与显示。该文件整合了完整的MF-ADRC控制流程，为用户提供一站式的仿真分析环境。