ladrc的c语言实现

LADRC是一种控制算法，其C语言实现可以如下所示：

#define N 3   // 系统状态变量的数量
#define M 1   // 控制信号的数量

float x[N];  // 系统状态变量
float u[M];  // 控制信号

float r[N];  // 参考信号
float q[N][N];  // 状态误差加权系数矩阵
float p[N][N];  // 状态协方差矩阵
float k[N][M];  // 控制增益矩阵
float a[N][N];  // 系统矩阵
float b[N][M];  // 输入矩阵
float c[N][N];  // 观测矩阵
float d[M][M];  // 输入协方差矩阵
float e[N][N];  // 状态协方差矩阵

void ladrc_control(float *y, float *x, float *u)
{
    float z[N];  // 观测向量
    float v[M];  // 测量噪声
    float w[N];  // 状态噪声
    float kk[N][N];  // Kalman增益矩阵

    // 计算观测向量
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        z[i] = c[i][0] * y[0];
        for (int j = 1; j < N; j++) {
            z[i] += c[i][j] * x[j];
        }
    }

    // 计算控制增益矩阵
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < M; j++) {
            k[i][j] = 0;
            for (int l = 0; l < N; l++) {
                k[i][j] += q[i][l] * c[l][j];
            }
            k[i][j] /= d[j][j];
        }
    }

    // 计算状态协方差矩阵
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            e[i][j] = 0;
            for (int l = 0; l < N; l++) {
                e[i][j] += a[i][l] * p[l][j];
            }
            for (int l = 0; l < M; l++) {
                e[i][j] += b[i][l] * d[l][l] * b[j][l];
            }
        }
    }

    // 计算Kalman增益矩阵
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            kk[i][j] = 0;
            for (int l = 0; l < N; l++) {
                kk[i][j] += e[i][l] * c[l][j];
            }
            kk[i][j] /= (d[0][0] + kk[0][0]);
        }
    }

    // 计算状态估计值
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        x[i] = z[i];
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            x[i] -= kk[i][j] * z[j];
        }
    }

    // 计算控制信号
    for (int i = 0; i < M; i++) {
        u[i] = 0;
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            u[i] += k[j][i] * (r[j] - x[j]);
        }
    }

    // 更新状态协方差矩阵
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            p[i][j] = e[i][j];
            for (int l = 0; l < N; l++) {
                p[i][j] -= kk[i][l] * c[l][j] * e[0][0];
            }
        }
    }
}

其中，`x`、`u`、`r`分别表示系统状态变量、控制信号和参考信号，`q`表示状态误差加权矩阵，`p`表示状态协方差矩阵，`k`表示控制增益矩阵，`a`、`b`、`c`、`d`分别表示系统矩阵、输入矩阵、观测矩阵和输入协方差矩阵，`e`表示状态协方差矩阵。函数`ladrc_control`表示LADRC控制算法的实现。