自抗扰控制（ADRC）理论与工程实践：8.3 多变量ADRC与解耦策略

8.3 多变量ADRC与解耦策略

迄今为止，课程所阐述的自抗扰控制（ADRC）设计主要聚焦于单输入单输出（SISO）系统。然而，工程中的绝大多数高端应用对象，如多自由度机器人、飞行器、化工精馏塔、多电机协同传动系统，本质上都是多输入多输出（MIMO）系统。这类系统的核心特征在于通道间的动态耦合——一个通道的控制输入不仅影响其自身的输出，还会影响其他通道的输出。传统MIMO控制设计（如多变量频域法、状态空间解耦控制）严重依赖精确的耦合模型，设计复杂且鲁棒性差。将ADRC“不确定性估计与补偿”的思想拓展至MIMO领域，形成多变量自抗扰控制（Multivariable ADRC, MADRC），并发展出高效的解耦策略，是ADRC理论体系成熟与迈向复杂工程应用的必由之路。本节将系统分析MIMO系统耦合的数学描述，深入阐述三种主流的MADRC设计架构，并重点剖析基于ADRC哲学的各种动态解耦策略的原理、实现与优劣。

8.3.1 多变量系统耦合描述与ADRC拓展挑战

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