自抗扰控制器优化设计及其稳定性分析

"该文是赵海香在哈尔滨工业大学攻读工学硕士学位期间的研究成果，主要探讨了自抗扰控制器的优化设计与应用。自抗扰控制器是一种无需依赖被控对象模型的非线性控制器，它通过非线性扩张状态观测器来估计不确定时变扰动，并使用非线性PD控制器进行补偿，从而实现闭环控制，具有良好的抗扰性和鲁棒性。然而，由于控制器参数多、整定复杂、稳定性难以保证等问题，限制了其广泛应用。论文的主要内容包括对自抗扰控制器各个部分的深入分析和优化设计方法的提出。" 在研究中，作者首先聚焦于三阶非线性扩张状态观测器，利用非线性函数的特性构建了一种特殊的Lyapunov函数矩阵，以此为基础推导出观测器渐近稳定的一个充分条件。这一条件对于理解系统稳定性及优化设计至关重要。接着，文章通过仿真验证了这一理论推导的有效性。 其次，论文进一步探讨了如何优化自抗扰控制器的参数设定，以改善其控制性能。这涉及到控制器参数与系统性能之间的关系分析，以及如何在确保系统稳定性的前提下，调整参数以达到最佳控制效果。此外，可能还包括了对自抗扰控制器动态补偿机制的改进，以提高对扰动的跟踪和抑制能力。 最后，论文可能还涉及了将优化后的自抗扰控制器应用于实际系统的实践，以展示其在不同场景下的应用潜力和优势。通过对比优化前后的控制效果，证明了优化设计的有效性和实用性。 这篇硕士论文对自抗扰控制技术进行了深入研究，不仅在理论上提出了新的稳定性条件和优化设计方案，还在实践中验证了这些理论的有效性，对于推动自抗扰控制技术的发展和应用具有重要意义。