基于干扰观测器的 PD 控制

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基于干扰观测器的 PD 控制

1. 基本概念

干扰观测器（Disturbance Observer, DOB） 是一种用于估计系统中未建模动态或外部干扰的工具，通过补偿干扰，提高系统控制性能。结合 PD 控制器，干扰观测器能够实时补偿外部扰动和系统不确定性，从而实现鲁棒控制。

2. 系统框图

5. C++ 实现

以下为基于离散化的带干扰观测器的 PD 控制实现。

5.1 滤波器实现

使用离散一阶低通滤波器：

最低0.47元/天 解锁文章
DOB.rar_DOB干扰观测器_dob观测器_matlab dob_干扰观测器_观测
07-15
干扰观测器的，即DOB实现，提供详细的matlab代码。
论文研究-基于改进卡尔曼观测器的机器人柔性关节奇异摄动滑模控制器的设计 .pdf
08-20
基于改进卡尔曼观测器的机器人柔性关节奇异摄动滑模控制器的设计，蔡煜野，刘华山，本文从柔性机器人的基本动力学模型着手,利用积分流的思想建立奇异摄动快、慢子系统模型,将快子系统进行分析与变形得到新的控制目�
非线性系统基于干扰观测器的抗干扰控制
xxxx_cheng999的博客
11-23 7578
状态反馈对控制系统中各种综合问题解决具有重要意义。不管是系统的控制、镇定、解耦、无静差跟踪以及最优控制，都有依赖于引入适当的状态反馈才能得以实现。但是，或者由于状态不易直接测量，或者由于测量设备在经济性或使用上的限制，使得不可能实际获得系统状态变量的全部信息，从而使状态反馈的物理实现成为不可能。状态反馈在性能上的不可取代性和物理上的不可实现性形成了一对矛盾。解决这一矛盾的途径之一就是通过重构系统的状态，并用这个重构的状态代替系统的真实状态，来实现所要求的状态反馈。
17、自适应干扰观测器与速度测量估计方法解析
tree8的博客
09-02 68
本文详细解析了运动控制系统中的自适应干扰观测器和多种速度测量与估计方法。自适应干扰观测器能够估计系统干扰，但存在初始收敛误差和参数调整困难的问题。速度测量方面，介绍了计数方法、计时方法、M/T方法、同步计数方法和瞬时速度观测器，并分析了它们的优缺点及适用场景。通过合理选择这些方法，可以有效提高运动控制系统的精度、稳定性和实时性。
【控制理论】干扰观测控制读书笔记（Disturbance Observer-Based on control)
Ybox的博客
01-23 1万+
对于高精度的控制要求，必然要考虑干扰对系统的影响，简单介绍一下干扰抑制的背景和控制方法。一、背景 为了更清晰地分析，看到控制的本质，从最简单的一阶惯性环节对象分析起， 系统的状态方程为： 假设期望输出yr是常数，dyr=0,且定义则有 1、高增益控制 控制器设计为，将控制率带入系统状态方程，有，一阶常系数非奇异微分方程求解，得到 用控制框图表示一下，更加清晰一点： 如果干扰d是一个...
观测器::干扰观测器
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11-17 3518
简述四种干扰观测器（一）————基于名义逆模型的干扰观测器-优快云博客简述四种干扰观测器（二）————基于非线性观测器的干扰观测器_干扰观测器原理-优快云博客 简述四种干扰观测器（三）————基于扩张状态观测器的干扰观测器_观测器带宽-优快云博客简述四种干扰观测器（四）————基于状态观测器的干扰观测器_干扰观测方式-优快云博客
扰动观测器（Disturbance observer）
FL1717的博客
12-06 5123
干扰观测器是将外部干扰以及模型参数变化造成的实际对象与名义模型之间的差异等效到控制输入端，即观测出等效干扰。并在控制中引入等效的补偿，实现对干扰的完全控制。
干扰观测器控制电路
03-09
具体来说，当构建基于干扰观测器的PD控制系统时： 1. **建立基础模型** 需要先创建被控对象的理想数学描述作为参照标准。 2. **加入干扰项** 考虑到现实中不可避免存在的各种干扰源，应在理论框架内适当添加...
基于扩张状态观测器的双摆吊车分层滑模控制
罗伯特技术屋
04-21 356
吊车系统在大尺寸货物运送过程中会呈现出双摆效应，同时更易受到外部干扰影响，导致控制难度更大。针对双摆吊车系统控制难题，提出一种基于扩张状态观测器的分层滑模控制方法，在保证负载快速平稳运送的同时有效抑制吊钩和负载的摆动。基于吊车系统的动力学模型设计扩张状态观测器对系统的状态变量和干扰集合项进行估计，利用系统的状态误差和观测器的估计信号设计分层滑模控制器。此外，控制方法通过在滑模面中引入干扰补偿项，进一步提高系统的抗干扰能力。
11、双惯性系统带DOB的伺服系统及通信干扰观测器解析
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09-13 35
本文详细解析了双惯性系统中基于干扰观测器（DOB）的伺服控制方法，涵盖输入轴与输出轴不同干扰情况下的系统建模、控制器设计及MATLAB/Simulink仿真实现。同时介绍了通信干扰观测器（CDOB）在处理网络控制系统中时间延迟问题的应用，对比了其与经典Smith方法的性能差异。通过多种场景的代码示例和流程图，展示了DOB与CDOB在抑制干扰、提升系统鲁棒性方面的有效性，并探讨了实际应用要点与未来研究方向。
26、基于有限时间扩展状态观测器的容错输出反馈控制
最新发布
egg99的博客
09-29 44
本文研究了基于有限时间扩展状态观测器（FTESO）和有限时间姿态动态反馈控制律（FTDFC）的容错输出反馈控制方案在四旋翼无人机姿态控制中的应用。通过MATLAB/SIMULINK仿真验证，该方案在无故障和有执行器故障情况下均能实现快速稳定与高精度控制。FTESO可准确估计姿态角速度及综合干扰，FTDFC则确保系统有限时间稳定性。相比传统PD控制，该方案具有更短的稳定时间、更高的稳态精度和更优的控制扭矩准确性。未来研究方向包括故障隔离识别与多无人机协同控制。
功能干扰观察器（离散时间线性系统）：我的 Automaitca（2018）论文的代码-matlab开发
05-29
%% 这个脚本实现了以下工作的算法％Su，Jinya和Chen Wen-hua。 关于“减少秩序干扰”的进一步结果% 离散时间线性系统观察者”，Automatica，印刷中，2018 年。 % 您可能还对以下论文感兴趣，其中也提供了模拟。 % 苏、金雅、陈文华和杨俊。 “关于之间的关系% 时域和频域干扰观测器及其应用。” ％动态系统，测量和控制杂志138.9（2016）：091013。 % 在下面的链接中找到代码% https://uk.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/57825-functional-disturbance-observer-based-control % 如果你觉得有用，请通过引用论文来支持研究。 ％ 非常感谢。 任何问题，请通过 j.su2@lboro.ac.uk 与我联系，或% sujinya1990@163.
简述四种干扰观测器（二）————基于非线性观测器的干扰观测器
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09-29 9844
本节介绍的基于非线性观测器的干扰观测器，这是一种非常简单有效的干扰观测器。 先介绍原理，最后介绍如何简化应用。 假设系统的模型如下，是力矩，是干扰力矩，和，均是非线性函数。 构造干扰观测器的方程如下： 假设 ...
简述四种干扰观测器（一）————基于名义逆模型的干扰观测器
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开启干扰观测器系列，一共四种，分别是： 1、基于名义逆模型的干扰观测器； 2、基于非线性观测器的干扰观测器； 3、基于状态观测器的干扰观测器； 4、基于扩张状态在观测器的干扰观测器。 基于名义逆模型的观测器利用鲁棒模型匹配原理设计干扰补偿器。鲁棒模型匹配以经典控制理论为依据，设计过程中考虑了干扰及不确定性等因素，设计目标在于使干扰到所关心输出的传递函数等于或近似为零。如下图所示，通过观测输出和控制对象的逆传递函数，就可以近似的到外界干扰，然后将其引入控制系统中进行补偿，理论上便消...
干扰观测器-详述记录
weixin_30517001的博客
06-27 5614
--------------------------------------------------扰动观测器---------------------------------------------------------- 包括线性、非线性、时域、频域 ---------------------------------------------------------------------...
非线性控制5——扰动观测器
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jinpeng_cumt的博客
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一、基本原理 扰动观测器的基本思想是将外部干扰及模型参数变化造成的实际模型与理想模型输出的差异统统等效为控制输入，即观测出等效干扰，在控制中引入等量的补偿，实现对干扰完全抑制。干扰观测器的基本思想如图1所示。 图1 干扰观...
简述四种干扰观测器（三）————基于扩张状态观测器的干扰观测器
冰与火的青春的博客
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本节以最广泛应用的二阶系统为例介绍通用的线性观测器。非线性的扩张状态观测器将在将在自抗扰控制中介绍。 观测器设计问题，就是重新构造一个系统，利用原系统中可以直接测量到的输出向量和输入向量作为它的输入信号，并使其输出信号在一定提法下等价于原系统的状态，通常的重构状态或估计状态，称这个重新构造的系统为观测器。 对线性控制系统 来说 ...
7、状态空间中的干扰观测器：原理、设计与仿真
tree8的博客
08-23 72
本文详细介绍了状态空间中的多种干扰观测器，包括身份输入干扰观测器、身份反作用力观测器、身份输出干扰观测器和身份高阶干扰观测器。通过建立系统的状态方程和输出方程，并结合MATLAB仿真示例，展示了这些干扰观测器的设计方法和性能特点。干扰观测器能够有效估计系统中的干扰并进行补偿，从而提高控制系统的稳定性和控制精度。文章还总结了不同干扰观测器的适用场景及设计流程，并展望了其未来发展方向。
控制基础学习（1）-干扰观测器
weixin_44562141的博客
12-06 3348
干扰观测器
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