1、高级运动控制中的干扰观测器：原理与设计全解析

高级运动控制中的干扰观测器：原理与设计全解析

干扰观测器简介

干扰观测器在运动控制领域被视为关键技术，在全球范围内得到了高度评价。当机电系统运动时，摩擦力、重力和外部力等因素会干扰其运动，这些因素被统称为干扰。干扰通常难以测量，其具体内容也未知。如果能够估计这些干扰的总值，就可以提高控制系统的稳定性和跟踪性能，或者将其用于信息处理。

一般来说，“观测器”在控制工程中被翻译为“状态观测器”，指的是用于估计状态变量的功能。干扰观测器则是专门用于估计干扰的观测器。自相关论文发表以来，干扰观测器受到了广泛关注，并被全球的研究人员和工程师研究与应用。

不过，任何控制或估计方法都不是万能的。新的控制方法提出时往往会被过度炒作，引发热潮，但随着时间推移，其缺点会逐渐显现，如使用时需要特定技能和技术，以及与控制对象的兼容性问题。干扰观测器也不例外，因此在使用前必须了解其优缺点。

本书的目标读者是学习控制工程和运动控制相关理论与技术的学生和专业人士，假定他们具备一定的经典控制理论和现代控制理论知识。对于知识不足的读者，附录提供了简要解释。

干扰观测器的类型

类型介绍

本书介绍了八种用于设计干扰观测器（DOB）的类型，具体如下表所示：
| 系统类型 | DOB 设计形式 | 估计对象 |
| — | — | — |
| 连续系统 | (1) 传递函数 | 仅干扰 |
| 连续系统 | (2) 恒等观测器 | 所有状态变量和干扰 |
| 连续系统 | (3) 最小阶观测器 | 除输出外的所有状态变量 |
| 连续系统 | (4) 自适应观测器 | 参数、状