关于韩京清学者的《直线型倒立摆的自抗扰控制设计方案》仿真

任何系统都可以写成如下形式

$\begin{matrix} x^{n}=f(x,\dot{x},...,x^{n},w(t),t)+bu\\ y=x(t) \end{matrix}$

其中w(t)表示外扰作用，自控扰控制技术的核心是采用合适的方法，用希望得到的输出信号r(t)和系统输出信号y(t)的差（即误差信号），以及控制输入量u(t)来估计系统运行过程中的实时作用量a(t)= $f(x,\dot{x},...,x^{n-1},w(t),t)$ 并给予补偿，使系统变成积分串联型系统：

$\begin{matrix} x^{n}=bu_{0}\\ y=x(t) \end{matrix}$

然后对其实现适当的状态误差反馈来达到控制的目的，这里 $f(x,\dot{x},...,x^{n-1},w(t),t)$ 是已知还是未知、线性还是非线性、时变还是不变都不重要，只要它在过程中的实时表现a(t)为有界就可以。

自抗扰控制器基本结构是由如下三种功能组合而成：

1）用跟踪微分器来安排过渡过程并提取其微分信号；

2）用扩张状态观测器估计对象状态和确定扰动作用；

3）利用安排的过渡过程与状态估计之间误差的非线性组合和扰动估计量的补偿来生成控制信号。

总结

1）跟踪微分控制器的作用，将理想状态变成连续的可微状态，如阶跃信号，是理想状态，但是其导数是无穷大，不能实现，所以在系统可承受范围内，用最快的速度到达；等于就是对理想状态的一种合适的安排——即安排过渡过程

2）扩张状态观测器是通过输出和输入评估系统未建模型，并将干扰预测出来实现补偿；

3）

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