干扰观测器是将外部干扰以及模型参数变化造成的实际对象与名义模型之间的差异等效到控制输入端,即观测出等效干扰。并在控制中引入等效的补偿,实现对干扰的完全控制。 一、基础的非线性扰动观测器 考虑如下的一类仿射非线性系统, {x˙=f(x)+g1(x)u+g2(x)dy=h(x)(1) 其中,x∈Rn,u∈Rm,d∈Rl,y∈Rs分别是状态
简单讲,扰动观测器就像是控制系统里的一个“小侦探”。在各种控制系统中,比如咱们常见的汽车自动驾驶系统、工厂里的机械臂控制等,总会有一些“捣乱分子”出现,这些“捣乱分子”就是扰动。扰动观测器的任务呢,就是把这些“捣乱分子”找出来,搞清楚它们到底在干啥,会对系统造成多大影响。 在控制领域里,扰动观测器那...
是扰动估计值;是辅助变量; 是非线性函数,且 是观测器增益。 初始值设置为 ,即 。 定义扰动估计误差 。结合系统表达式,得到扰动估计动态误差: (5) 引理1:通过选择合适的观测器增益 ,若使得动态误差系统满足 (6) 是渐近稳定的。那么,扰动估计动态误差系统是locally input-to-state stable。 从引理1中,可以知道...
利用基于扰动观测器的控制(DOBC)技术,研究了具有扰动和不确定性的非线性系统的鲁棒控制问题。“扰动”是一个广义概念,可能包括外部扰动、未建模动力学和系统参数扰动。已有的DOBC方法仅适用于扰动和不确定性满足匹配条件的情况。通过在复合控制律中适当设计扰动补偿增益矢量,提出了一种基于非线性扰动观测器的鲁棒控制方法...
广义逆估计器输出电厂脱硝系统的被控对象的控制信号；将控制信号输入外环控制器，外环控制器根据控制信号控制被控对象。由此，解决了相关技术中DOBC在实际应用中受到高阶对象数学逆不可实现，以及标称模型与实际对象差异导致扰动观测器观测精度不足等问题。本文源自：金融界 作者：情报员 ...
本文将从频域的角度简单介绍扰动观测器(Disturbance Observer)的基本原理。 对于一个单输入单输出的系统,在考虑外部扰动的情况下,系统的频域表达如下: 式中,U(s)表示控制的输入,Y(s)表示控制的输出,D(s)表示系统的扰动, 表示的是系统的模型。 扰动观测器的基本框架如下图所示,图中 ...
利用系统的输入和输出数据进行观测和分析。具备快速响应的特点,及时感知扰动变化。基于滑膜面的设计,实现对扰动的准确观测。不需要精确的系统模型,具有较强的鲁棒性。通过对系统状态的监测,推断出扰动的信息。能够适应复杂的工作环境和多变的扰动情况。 采用独特的数学方法对扰动进行量化评估。观测器的参数调整对观测效果...
内嵌扰动观测器的预测控制策略,本质是在预测控制框架中加入扰动估计模块,实时补偿系统内外部的干扰,提升控制精度和鲁棒性。这种策略好比给控制器装上一副“动态眼镜”,既能看清系统当前状态,又能提前感知潜在扰动的影响。 预测控制的基本流程包含三个环节:建立模型预测未来输出、滚动优化计算最优控制量、反馈校正消除预测...
在前面扰动观测器的博文中,我们分别从时域和频域的角度介绍了扰动观测器的基本原理以及设计方法,同时,我们也介绍了线性扩张状态观测器的基本原理及带宽法的设计方法。值得一提的是常规的扰动观测器的设计方法仍然是基于线性化的技术进行分析和设计,对于一些非线性比较大的系统,采用常规的扰动观测器不一定能保障全局稳定,...
MSV模型是设计扰动观测器的基础，其核心在于引入辅助变量，以实现对扰动的精确估计。定义辅助变量的公式如下：[公式] （1）接着，我们对辅助变量进行微分处理，公式如下：[公式]其中，[公式] ; [公式]; [公式] .借助辅助变量，我们能够构建扰动估计公式，具体如下：[公式]根据定理，所设计的扰动观测器...