ADRC从入门到放弃0

ADRC：自抗扰控制器。
其中，在对自抗扰理论的
研究中，引入了带宽概念这一个崭新的思路，极大的简化了自抗扰技术使用时参数整定
的问题，同时时域分析的方法可以发现利用带宽的概念还有利于解决系统误差；采用经
典控制论中的频率响应法来分析自抗扰技术的性能时，可以看出该方法有着非常优秀的
鲁棒性。尽管使用传统的分析工具分析自抗扰技术性能时，这些工作很简单粗糙，但是
自抗扰技术表现出的结果却非常吸引人。

在自抗扰中就存在非线性函数 fal() 、 sat() ，使用这些非线性函数的意义在于可以人为的改变系
统输入的变化特性，从而优化系统的响应过程。
我们引入控制的最终目的不是对整个被控对象进行分析和优化其结构，我们希望控
制的是被控对象响应的整个变化的过程，使其具有我们期望的特性。
例如对系统:

选择控制量u ，使输出 ty)( 呈现出我们希望的状态，不需要完全弄清楚函数发f(x1,x2)是怎么样的，仅需要得到f(x1,x2)随着时间的变化量

就可以了。因此当 f(x1,x2)不知道的时候，从控制系统的最终目的来说，不需要去弄清楚 f(x1,x2)
到底是是线性还是非线性，是时变的或时不变的，甚至可以不用在意它的存在，因为我们最终要控制的是整个系统的过程，系统内部的因素完全可以简化。

自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性反馈律这三部分组成。跟踪微分器(TD)的特点在于可以使用恰当的方式获得微分信号，在被控对象可以承受的控制力之上，为被控对象的响应安排过渡过程，使得系统在获得期望的快速性的同时又能保证没有超调量。非线性状态误差反馈(NLSEF)，通过改变 PID 控制器对误差的加权方式，针对被控系统获得的误差、误差积分和微分，选用恰当的非线性组合方式，这样可以改善系统对误差的处理效率。扩张状态观测器(ESO) 把系统中的没有体现在数学模型上的部分以及无人直升机在飞行过程中所受到的外界干扰都视作一类对系统的总扰动，ESO对这个扰动进行估计并给予补偿，从而在不使用积分反馈的条件下也能实现无静差跟踪。选择 NLSEF 和 TD 并找到合适的参数，在两个部分的作用下自抗扰控制器就对无人直升机这一类不确定对象体现出极好的参数适应性和系统鲁棒性。
sign函数

在设计控制系统的时候采用负反馈的结构可以在某种程度上降低系统所受的干扰对系统的不良作用，采取什么样的方法可以有效的完全抵消外界干扰的不良影响，我们在设计控制律时首先就要考虑这个方面[56]。降低甚至抵消干扰对系统的不良效果主要有两种思路，第一种是想办法先测量出干扰，然后再去抵消干扰的不良效果；第二种是想办法去弄清干扰形成的机理，再人为的去补偿这些干扰[57]。对于控制来说，归根结底是需要弄清这些干扰是不是需要去补偿，如果某些干扰对被控对象的输出没有影响，那么
我们其实就没有必要去消除它；如果一些干扰影响到了被控对象的输出，那么我们可以认为这些干扰的不良效果一定会在被控对象的输出里体现，我们就可以通过某种方式去估计这些扰动并在这个基础之上去估计干扰的不良效果[58]。一旦我们能够想出合适的方法去估计干扰，那么就可以在控制过程中人为的去加以补偿。实际工程应用中常用前馈补偿的方式来消除扰动的作用，该方法实际上是一种测量扰动来进行补偿的办法。随着现代控制理论的发展，人们开始利用观测器这一方式去构造出我们需要的可以估计出干扰形式的合适工具。

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