ADRC自抗扰控制[可运行源码]

本文详细介绍了ADRC（自抗扰控制）的基本原理、结构及其在实际应用中的操作方法。ADRC作为PID控制的升级版，通过TD（跟踪微分器）、ESO（扩张状态观测器）和NLSEF（非线性控制律）三个核心组件，保留了PID的优点并改良了其缺点。文章重点解析了各组件的作用及数学公式，并提供了C语言实现的ADRC程序代码。此外，还详细说明了11个参数的整定方法，包括TD、ESO和NLSEF的参数调整步骤及注意事项。作者结合自身在电机闭环控制中的实践经验，分享了参数整定的技巧和效果验证方法，为读者提供了实用的操作指南。 ADRC，即自抗扰控制技术，是一种先进的控制策略，它对传统的PID控制进行了扩展和优化。ADRC的核心在于融合了跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈(NLSEF)三个主要组成部分。这种控制技术能够有效应对系统的不确定性和外部干扰，使得系统具有更好的鲁棒性和适应性。 在跟踪微分器(TD)方面，它负责提取信号的快速变化部分，同时保留原始信号的平滑特性。通过合理的设计TD，可以确保控制过程中的快速响应和准确跟踪。扩张状态观测器(ESO)则用于观测系统中未建模动态和干扰的实时状态，通过状态反馈机制，ESO能够有效地补偿系统中的未知动态和干扰，从而提供一个接近真实动态的估计。非线性状态误差反馈(NLSEF)则根据系统的误差和ESO的观测值，生成控制量，实现对系统状态的精确控制。 ADRC通过这三个组件的协同工作，不仅继承了PID控制的简洁性和直观性，还大大提升了控制系统的抗干扰能力和适应性。在实际应用中，如电机闭环控制领域，ADRC表现出了优异的性能，通过精确的参数整定，可以实现对电机的高速准确控制。 文章中还详细提供了ADRC的C语言实现代码，这为实际操作提供了极大的便利。作者不仅在代码层面提供了完整的实现，更在理论和实践中深入解析了各组件的作用及其实现的数学原理。特别是对于ADRC的11个参数，作者详细阐述了其整定方法和过程，这包括了TD、ESO和NLSEF参数的调整步骤和注意事项。此外，作者结合自己在电机闭环控制中的实践经验，分享了参数整定的技巧和验证方法，为读者提供了极富价值的操作指南。 自动控制领域中，ADRC自抗扰控制技术的应用不仅限于电机控制，其在航空航天、工业过程控制、汽车电子以及智能机器人等众多领域都有着广泛的应用前景。随着自动化技术的不断发展，ADRC技术作为处理复杂动态系统的重要手段，其研究和应用将会更加深入。