扩张状态观测器(ESO) 作为自抗扰控制(ADRC) 的核心组件, 其自身及高阶扩展形式的性能分析与评估至关重要. 借助Lyapunov 逆定理证明了任意扩张阶数下线性扩张状态观测器(LESO) 重构状态误差的收敛性, 并得出了观测误差上界与扩张阶数的定量关系式; 在分别考虑扩张阶数、观测器带宽以及剪切频率的情况下, 探讨了高阶及传统LESO 的动态响应、干扰抑制能力与观测器参数间的关系; 最后, 结合改进的ADRC控制器, 在估计能力、峰值现象的抑制、滤噪性能等方面对高阶及传统LESO 进行了性能评估与仿真验证. 所得出的结论可为ADRC应用中ESO的选取提供有效的理论依据.

针对传统永磁同步电机PWM电流预测控制中电机参数扰动偏差造成的输出电流静差及振荡问题,提出基于扩张状态观测器的新型PWM电流预测控制算法.分析电机参数扰动偏差对PWM电流预测控制系统的影响,构建相应的扩张状态观测器来观测参数偏差造成的系统扰动,为传统预测控制算法提供实时性扰动补偿,并通过极点配置验证新型算法的稳定性.仿真结果表明,新型算法能够快速无静差地观测系统扰动,有效避免电感参数扰动偏差对电流预测系统的影响.

四、扩张状态观测器(ESO) 线性扩张状态观测器 非线性扩张状态观测器 ESO参数整定 *

四、扩张状态观测器(ESO) 线性扩张状态观测器 非线性扩张状态观测器 ESO参数整定 *

针对多弹三维协同攻击机动目标的要求, 提出一种基于网络同步原理的协同制导方法. 该算法给出了导弹3 个方向的速度, 并基于运动学关系转化为总速度、弹道倾角和弹道偏角指令. 基于反步法将控制器设计过程转化为3 步, 分别为速度及弹道角子系统、气动角子系统和角速率子系统设计, 各子系统采用滑模控制. 控制器设计中采用扩展状态观测器对气动参数摄动和外部扰动进行估计, 并在控制器中进行补偿. 仿真结果验证了控制器的跟踪特性及导弹的协同攻击效果.

基于扩张状态观测器的机电伺服系统饱和补偿与自适应滑模控制

软件版本Matlab2020b，Simulink 补偿扩张状态观测器实例，基于扩张状态观测器的模型预测控制 Simulink复现

用Simulink工具分析设计一阶倒立摆控制系统，摆杆长度为L，质量为m的单级倒立摆(摆杆的质心在杆的中心处)，小车的质量为M。在水平方向施加控制力u，相对参考系产生位移为y。倒立摆的控制任务是让小车移动到指定位置且摆杆保持直立。编写程序求： （2）相应的状态观测器。

针对多包描述线性离散不确定系统, 提出一种在系统状态不可测时的直接约束鲁棒预测控制算法. 将控制 器与观测器综合设计, 利用观测状态直接构造性能指标, 通过求解无穷时域性能指标的最小最大优化问题, 得到系统 的最优状态反馈控制律. 采用参数依赖Lyapunov 函数, 在满足输入和状态约束的情况下保证闭环系统稳定. 仿真结 果验证了算法的有效性.

资源含有完整程序、simulink仿真及完整实验报告(29页) 运用现代控制理论对直流电机的调速系统进行设计与仿真，运用MATLAB/Simulink对电机模型进行数学建模，并对系统的能控性、能观性及稳定性进行分析；为达到设计要求，对系统进行极点配置并引入状态观测器，并对系统进行仿真和对比分析，验证了整体系统的可实现性，使直流电机的转速达到预期的动态性能要求和稳态要求