非线性系统自抗扰控制基础

"《Active Disturbance Rejection Control for Nonlinear Systems An Introduction》是一本深入探讨自抗扰控制在非线性系统应用的书籍，由Bao-Zhu Guo和Zhi-Liang Zhao合著。书中详细阐述了如何处理非线性系统中的扰动，并通过多章节对跟踪微分器、扩张状态观测器以及反馈闭环系统的稳定性进行了理论证明和实证分析。该书适用于研究生学习和研究人员参考。" 自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）是一种现代控制策略，主要目标是有效地抑制系统内部和外部的扰动，提高系统的性能和稳定性。在非线性系统中，由于系统的复杂性和不确定性，传统的控制方法可能会遇到困难。ADRC提供了一种新的思路，它将系统的总扰动视为一个未知但可估计的动态变量，通过扩展状态观测器来实时估计并抵消这个扰动。 第一章介绍了ADRC在处理非线性系统时的基本概念和理论框架。它涵盖了非线性系统的模型化，以及ADRC如何在这些系统中实施，强调了扰动的主动管理和抑制。 第二章集中讨论了跟踪微分器（Tracking Differentiator, TD）的收敛性。TD是一种用于快速跟踪输入信号变化的工具，即使在存在噪声和低采样率的情况下也能提供良好的性能。这一章会详细分析TD的数学原理和稳定性证明，确保其在实际应用中的有效性。 第三章深入到扩张状态观测器（Extended State Observer, ESO）的设计与收敛性分析，特别是针对不同类型的非线性系统。ESO能估计系统的未测量状态和扰动，从而帮助控制器做出更准确的决策。 第四章则关注基于TDESO（Tracking Differentiator-based ESO）的反馈闭环系统的稳定性。这部分内容会展示如何构建和分析整个控制回路，包括TD和ESO如何协同工作，以实现系统性能的优化。 最后，第五章讨论了ESO在下三角系统的镇定收敛性问题。下三角系统是一种特殊的非线性系统结构，这一章的讨论有助于理解和设计更高效的控制策略，确保系统在各种扰动条件下的稳定运行。 全书通过丰富的数值实验和案例研究来支持理论分析，同时提供了相关文献引用，为读者进一步研究和解决问题提供了方向。对于希望了解和应用自抗扰控制技术于非线性系统的学生和专业人士来说，这本书无疑是一个宝贵的资源。