adrc扩张状态观测器代码

ADRC（Active Disturbance Rejection Control，主动干扰抑制控制）扩张状态观测器是一种用于控制系统中的干扰抑制技术。ADRC的核心理念是通过观测系统中的各种干扰，并对其进行估计和补偿，以提高系统的鲁棒性和性能。

ADRC扩张状态观测器的代码实现主要包括以下几个步骤：
1. 初始化：在代码中首先需要对观测器的参数进行初始化，例如设定初始状态和干扰估计器的初始状态。

2. 系统观测：观测器的主要功能是通过观测系统输出和控制输入来估计系统的状态和干扰。在代码中需要根据系统模型和测量传感器的数据，实现对系统状态的观测和估计。

3. 干扰估计：ADRC中的一个重要特征是能够实时估计系统中的各种干扰，并进行补偿。在代码中需要根据观测器的估计结果，更新干扰估计器的状态和干扰估计值的计算。

4. 控制器设计：ADRC观测器通常与控制器结合使用，以实现系统的鲁棒性和性能。在代码中需要根据干扰估计值和系统状态估计值，设计相应的控制器，并计算控制输入。

5. 实时控制：根据控制输入，将计算结果应用到实际控制系统中，以实现对系统的控制。在代码中需要实现对控制输入的实时更新和应用。

以上是对ADRC扩张状态观测器在代码实现中的一般步骤的简要描述。具体的代码实现会涉及到系统模型、观测器设计和控制策略等方面的具体细节，需要根据具体的控制系统和应用场景进行具体的编写和调试。

相关问题

扩张状态观测器simulink

### 扩展状态观测器 (ESO) 的 Simulink 实现

#### 构建 ADRC 控制系统框架
在构建 ESO 之前，了解整个自抗扰控制系统 (ADRC) 是必要的。该系统主要由三个部分组成：跟踪微分器(TD)，非线性状态误差反馈(NLSEF)，以及扩张状态观测器(ESO)[^3]。

#### 创建 ESO 子模块
为了实现在 Simulink 中的 ESO 功能，可以创建一个新的子系统来表示 ESO。在这个子系统内部，需要设置积分器、增益和其他必要的组件以模拟 ESO 方程的行为。对于参数调整而言，可以通过仿真或实际测试来进行优化，从而改善系统的响应特性，比如加快收敛速率、减少静态偏差并提升对外界干扰的抵抗能力[^2]。

#### 定义状态变量与输入输出关系
根据所研究的具体应用领域，确定要观察的状态量及其相应的数学表达式。通常情况下，这些方程式会涉及到被控对象的动力学特性和测量到的信息之间的差异。一旦明确了这一点，则可以在 Simulink 环境下利用 S 函数或其他方式编写代码片段来描述这种动态变化过程：

function dxdt = esofunc(t,x,u,beta)
% ESOFUNC 计算扩展状态观测器的时间导数
%
% 输入:
% t - 当前时间戳
% x - 状态向量 [x1;...xn]
% u - d/dt(x)

n=length(beta)-1;
dxdt=zeros(n+1,1);
for i=1:n
    dxdt(i)=u+x(i+1)+sum(-beta(i).*sign(x));
end
dxdt(end)=u-sum(beta(end).*sign(x));

此段伪代码展示了如何定义一个简单的离散化版 ESO 更新法则；其中 `beta` 表示一组待调优的设计常数值，而 `sign()` 函数用于近似处理不连续项的影响。

#### 集成至更大规模模型中
最后一步就是把上述设计好的 ESO 单元集成回完整的控制系统架构里去，并与其他组成部分协同工作。这可能涉及连接多个数据流路径、设定初始条件等操作。值得注意的是，在某些复杂的应用场景下，还应当考虑引入额外的功能块（例如限幅器）以便更好地保护硬件设施免受潜在损害。

adrc代码matlab

ADRC是自抗扰控制的缩写，是一种控制技术。ADRC控制器包括三个部分：跟踪微分器（TD）、非线性组合和扩张状态观测器（ESO）。TD部分用于提高系统响应速度和减小超调量，非线性组合部分用于将TD的输出与系统状态进行组合，ESO部分用于估计补偿系统中的不确定因素。

以下是ADRC的MATLAB代码的一部分：

% TD部分
function [v1, v2] = fcn(u)
    persistent v1_1 v2_1
    h = 0.1;
    delta = 10;    if isempty(v1_1)
        v1_1 = 0;
    end
    if isempty(v2_1)
        v2_1 = 0;
    end
    
    d = delta * h;
    d0 = h * d;
    y = v1_1 - u * h * v2_1;
    a0 = sqrt(d * d + 8 * delta * abs(y));
    a = 0;
    out1 = 0;
    
    if abs(y) > d0
        a = v2_1 + (a0 - d) / 2 * sign(y);
    end
    if abs(y) <= d0
        a = v2_1 + y / h;
    end
    if abs(a) > d
        out1 = -delta * sign(a);
    end
    if abs(a) <= d
        out1 = -delta * a / d;
     end
    
    out = out1;
    v1 = v1_1 + h * v2_1;
    v2 = v2_1 + h * out;
    v1_1 = v1;
    v2_1 = v2;
end