基于系统输出带有噪声的自抗扰控制器.pdf

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1、18《电气开关》(2014.No.5)文章编号:1004—289X【2014)05—0018—04基于系统输出带有噪声的自抗扰控制器谢伟贤,胡林芬(天地(常州)自动化股份有限公司,江苏常州213015)摘要:自抗扰控制器并不依赖于生成扰动的具体的数学模型,它从某种意义上来说,是通用而实用的控制器。对于实际系统,在输出的量测环节中不可避免的会引入噪声,当系统输出被噪声污染时,自抗扰控制器的控制精度并不令人满意,闭环系统甚至不稳定,需要先滤波处理量测数据,但滤波后信号的幅值、相位与系统的真实输出有较大差别,若以此作为系统的输出,则必然会造成较大的误差。基

2、于扩张状态观测器可以对不确定系统中的内外扰动进行观测的机理,构造出了积分扩张状态观测器,可以处理量测环节带有噪声干扰时的情况,并以此为基础构成积分型自抗扰控制器。通过仿真表明,该方法可以有效的解决输出噪声对自抗扰控制系统的影响。关键词:自抗扰控制器;滤波器;扩张状态观测器中图分类号:TM57文献标识码:BANewTypeofADRCBasedontheSystemOutputwithNoisesXIEWei—xian,HULin-fen(TiandiAutomationCo.Ltd.,Changzhou213015,China)Abstract:AD

3、RC(ActiveDisturbanceRejectionControllor)doesnotdependonthespecificgeneratedmathematicalmodelofdisturbance.Inanextent,ADRCisageneralandpracticalcontroller.Itwillbeaninevitablepartoftheintro-ductionofnoiseintheoutputmeasurementforanactualsystem.ThecontrolaccuracyofADRCisnotsatisf

4、actory,andtheclose—loopsystemisnotstableoreven.Itneedstofilterprocessinginthemeasureddata.Ithasagreaterdifferencebetweenthefilteredsignalandtheactualoutputofthesystemintheamplitudeandphase.Ifthefilteredsignalistheout—putofthesystem,itwilldefinitelyleadtolargererrors.Inthispaper

5、,basedontheinternalandexternaldisturbancesoftheuncertainsystemofESO(ExtendedStateObserver)intheobservationalmechanism,weconstructintegralESO.Itcandealwiththemeasurementpartofthesituationwithnoise.Whatismore,wecanconstructintegralADRCbasedontheintegralESO.Thesimulationshowsthatt

6、hemethodcaneffectivelydealwiththeinfluenceontheoutputnoiseofthesystemofADRC.Keywords:ADRC;filter;ESO测器(ESO),它能够有效的观测非线性系统中所含的1引言内扰和外扰。如果在控制律中对扰动的估计值进行补控制是以适当的控制力来驾驭被控对象,使其运偿,就可以实现非线性不确定系统的反馈线性化与确动在各种扰动作用下也能按期望的方式(按给定的目定性化,此即所谓的自抗扰控制技术。通过把系统中标轨迹或设定值)变化。施加控制力的根本途径和目的内外扰动扩张成系统新的一阶

7、状态ESO利用特定的是“感受控制目标与对象实际行为之间的误差,适的非光滑非线性的误差反馈,适当的选择观测器参数,当处理这个误差来消除它l2J,’。可以得到系统所有状态的观测值,其中也包括对扰动的估计。但通常都没有考虑在系统的输出量测环节所近年来,自抗扰控制器由于其突出的处理不确存在的噪声干扰,而这在实际的控制问题中又是普遍定问题的能力,受到研究人员的广泛重视,已经成功的存在的。扩张状态观测器中较大的增益系数会放大量解决了多种问题。自抗扰控制器的核心是扩张状态观《电气开关》(2014.No.5)19测噪声,对观测器的性能产生较大影响。一般实际的控制回路

8、中往往用滤波器对系统输出量进行处理,以fal(,6):』6去除噪声干扰。但滤波后信号的幅值、相位与系统的【e

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