simulink 的ADRC算法

### 如何在Simulink中实现ADRC算法

#### 创建自抗扰控制器模块
为了实现在Simulink中的ADRC算法，首先需要创建一个MATLAB函数作为自抗扰控制器。这可以通过添加并配置`MATLAB Function`模块完成。

add_block('simulink/User-Defined Functions/MATLAB Function', 'ADRC_Controller');
set_param('ADRC_Controller', 'FunctionName', 'adrcController');

上述命令用于向当前模型中引入一个新的MATLAB函数块，并命名为`ADRC_Controller`，同时指定该函数的具体名称为`adrcController`[^1]。

#### 编写ADRC控制逻辑
接下来，在MATLAB工作区定义名为`adrcController`的函数文件，此文件包含了具体的ADRC计算过程：

function u = adrcController(y, r)
    % ADRC 控制器参数初始化
    b0 = 1;           % 放大系数
    lambda = [2 5];   % 观测器带宽
    
    % 初始化变量
    e = y - r;
    
    % 计算总误差及其导数
    z1 = filter(lambda(1), [b0], e);
    z2 = diff(z1);

    % 设计扩张状态观测器ESO
    fes = @(t,x,u) [-lambda(1)*x(1)+u; ...
                    -lambda(2)*(x(1)-y)];

    [~,eso_output] = ode45(fes,[0 0.01],[z1;z2]);
    x_hat = eso_output(end,:).';

    % 非线性反馈律设计
    beta = 0.7 * sign(x_hat(2));
    u = -(beta*x_hat(1)^3 + (1-beta)*x_hat(1));

end

这段代码实现了基本形式下的单输入单输出(SISO)系统的一阶ADRC控制器的设计思路[^2]。

#### 构建完整的控制系统框架
最后一步是连接各个子系统之间的信号流路径，确保数据可以按照预期流动。具体操作如下所示：

connect_blocks('IMU_Sensor', 'ADRC_Controller');      % 将IMU传感器输出链接到控制器输入端口
connect_blocks('Desired_Trajectory', 'ADRC_Controller');% 把期望轨迹送入控制器作比较参考量
connect_blocks('ADRC_Controller', 'Motor_Driver');     % 输出控制指令给电机驱动单元

这些语句负责构建起从传感测量直到最终执行机构之间完整的闭环回路结构。