自抗扰控制（ADRC）理论与工程实践：3.2 非线性ESO的设计与特性

3.2 非线性ESO的设计与特性

在自抗扰控制（ADRC）的理论框架中，扩张状态观测器（ESO）承担着实时估计系统状态与总扰动的核心任务。第3.1节所阐述的线性ESO（LESO）凭借其结构简单、参数整定直观（带宽参数化）的优势，已成为工程应用的主流选择。然而，线性结构在处理某些复杂动态时存在理论上的性能边界。为突破这一边界，韩京清研究员在其原始ADRC框架中提出了非线性ESO（Nonlinear ESO, NESO） 的设计。本节将深入探讨非线性ESO的设计原理，剖析其核心非线性函数的特性，并对比分析其相对于线性ESO在估计效率、收敛性能等方面的潜在优势与实现挑战。

3.2.1 核心思想：时变增益与非光滑反馈

线性ESO的核心特征在于其采用一组恒定增益 $\beta$