微分器相关研究（四）非线性跟踪微分器

最新推荐文章于 2025-11-24 12:15:00 发布
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#matlab #自动化 #制造 #信号处理 #算法

为了打破线性的水床效应约束，探究更快跟踪输入信号的动态环节，引入非线性进行分析。

考虑一个二阶积分器串联型系统

 

其终点为原点的最速控制综合函数可以表示成下式，相关证明可以参考博客内另外一篇文章

对于跟踪微分器，有两个定理（注，这两个定理的证明比较麻烦，将在后续的文章中说明，此处就直接使用定理）

根据定理1，通过上述推导的二阶情况下的最速控制综合函数可以得到其派生系统的跟踪微分器表达式为

采用Simulink进行仿真

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跟踪微分器
xh_bazhimao的博客
06-01 2526
1.非线性跟踪微分器 1.1加入噪声后 function [sys,x0,str,ts]=TD(t,x,u,flag) %输出变量的名称数目排列次序等用户切勿修改。 %前4个输入变量的名称排列次序用户切勿修改。 %缺省设置为4个输入变量，用户可以根据需要添加输入变量。 %-------------- %-------------- switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; %调用初始化子函数。缺省设置没
非线性跟踪_微分器_韩京清
07-17
韩教授论述跟踪微分器的很经典的一篇文献，希望对大家有用！
直接上代码最实在。先看二阶ADRC的核心结构，跟踪微分器（TD）的Python实现
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2503_94008490的博客
11-24 197
调参实战经验：先把ESO的带宽参数范围限定在[50,200]，TD的r别超过500，NLSEF里的beta1/beta2按阶数比例给初始值。这段代码实现了信号的无超调跟踪，r控制跟踪速度，h影响平滑度。重点在fhan这个魔改函数，用分段非线性处理替代传统PID的线性组合，抗扰动的玄学就在这了。最后放个大招：用Numba加速目标函数计算，原本3小时的优化能压到20分钟。粒子群优化算法整定控制和观测器参数，可塑性较高，适合这方面的新手学习和在此基础上发论文。二阶非线性ADRC自抗扰控制，用于位置和速度环控制，
ADRC-跟踪微分器（TD）
09-18
二阶线性跟踪微分器，非线性跟踪微分器
非线性微分跟踪器
weixin_41270987的博客
08-04 942
v(k)为第k时刻的输入信号，为决定跟踪快慢的系数；此时微分器的输入信号为对象的输出信号，采用微分器获取位置信息和速度信息；扰动信号为0.05的随机信号；黑色为理想的微分参考信号cos（t），红色为经过微分器处理后的微分信号；扰动信号为0.05的随机信号；黑色为理想的参考信号sin（t），红色为经过微分器处理后的反馈信号；下图为理想信号和微分跟踪器的输出信号；红色为含有噪声的输入信号，蓝色为经过微分器处理的输入信号。下图为理想微分信号和经过微分器输出的微分信号；上图为理想微分信号与差分求得的微分信号；
非线性跟踪-微分器 仿真应用
Terrys0518的专栏
12-22 8659
非线性微分跟踪器的Matlab仿真非线性跟踪微分器非线性跟踪微分器的一般形式MATLAB仿真离散微分跟踪器的MATLAB仿真仿真 r = 50 T=0.01仿真 r = 10 T=0.01仿真 r = 100 T=0.01 对阶跃信号 10u(t-5)的仿真简单结论 非线性跟踪微分器 实际工程问题中，测量信号经常不连续或者带随机噪声，需要提取连续信号和微分信号。比如PID调节中，需要由不连续的参考...
电力电子领域中非线性PID控制与TD跟踪微分器在Buck-Boost变换器的应用及优化
04-26
内容概要：本文深入探讨了非线性PID控制与TD跟踪微分器在Buck-Boost变换器中的应用。首先介绍了Buck-Boost变换器作为重要电力变换电路的特点及其控制难点。接着详细解释了非线性PID控制器的构建方法，特别是引入TD非...
非线性PID控制与TD跟踪微分器在buck-boost变换器中的应用：稳定输出电压的仿真研究
05-08
首先介绍了非线性PID控制器的设计理念，即在经典PID基础上加入两个TD非线性跟踪微分器，以提高控制系统对复杂信号的跟踪能力。接着详细展示了TD非线性跟踪微分器的具体实现代码，并解释了其内部机制，特别是如何通过...
自抗扰控制ADRC仿真模型解析：跟踪微分器TD、扩张状态观测器ESO及非线性状态误差反馈律NLSEF的应用
04-17
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shenmuZHIYIN的博客
02-17 1511
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dooglocool的博客
01-25 9403
PID控制通常具有的典型缺点为：（1）PID是基于误差的控制方法，当初始误差较大时，PID控制产生的控制输入量会过大，此时将会产生加大的超调，这便是PID的快速性和超调性之间的矛盾；（2）PID的微分信号时常会获取不够准确，因此微分项常常难以发挥其应有的作用；跟踪微分器是用于解决PID控制缺陷的重要工具，事先产生过渡过程，提取含有随机噪音的输入信号以及输入信号的微分信号，再将其传入PID控制器。即TD会产生两个信号，一个是过渡信号，一个是过渡信号的微分信号，过渡信号可以理解为不超调的信号。
ADRC微分跟踪器（TD）
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跟踪微分器主函数han_td.m文件，MATLAB程序
带饱和函数的二阶跟踪微分器
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带饱和函数的二阶跟踪微分器，二阶跟踪微分器是一个这样的动态系统：对它输入一个信号v(t)，它将输出两个信号x1 和x2，其中x1 是跟踪v(t)，从而x2 作为v(t)的“近似微分”
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11-06
二阶跟踪_微分器的频率特性_韩京清 二阶跟踪_微分器的频率特性_韩京清
【ADRC】跟踪微分器
龙猫的博客
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在上一篇文章中，分析了PID算法的基本数学原理，从PID算法的原理与实际应用，是可以看出其PID的优点与缺点的，ADRC算法(自抗扰控制)也可以说是针对PID算法的一些缺点，或者说工程中难以实现的点做的一个改进的算法。因此后续我会将ADRC的各个部分分别介绍与分析，本节即从最先出现的比较重要的环节---跟踪微分器开始。 PID的缺点 在开始学习跟踪微分器之前，有必要简要的介绍一下PID算法的主要缺点： 1.从PID的原理可以看出PID的稳定裕度是不小的，但其动态性能的裕度并不大。也就是说，如果被控对象
自抗扰控制ADRC之三种微分跟踪器TD仿真分析
Mr.邹的博客
02-18 8025
介绍了两种非线性观测器：①全程快速微分器，②Levant滑模非线性微分器，③韩京清教授设计的离散非线性微分跟踪器，并用3种方式对韩教授的TD微分跟踪器建模，得到的仿真效果一致。
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颹蕭蕭
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Tracking-Differentiator
【ADRC/Matlab实现】跟踪微分器TD
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Amanda1m的博客
09-19 1万+
作用：安排过渡过程，产生跟踪信号和微分信号，滤除噪声 理论分析： .m文件实现 function [x1,x2] = TD_2order(u) T=0.001; r=500; h=0.01; persistent x_1 x_2 if isempty(x_1) x_1=0; end if isempty(x_2) x_2=0; end x1k=x_1; x2k=x_2; x_1=x1k+T*x2k; x_2=x2k+T*fst(x1k,x2k,u,r,h); end fst.
积分反演法与微分器结合实现信号位置精确跟踪
资源摘要信息:"本资源介绍了带微分器的积分反演技术，在传统的积分反演方法基础上，通过引入微分器对扫频信号的位置进行跟踪。" 积分反演（Integral Backstepping）是一种控制技术，它结合了积分作用和反演设计方法...
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