基于自适应的自抗扰控制技术提高扰动隔离度

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb201501030

吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (1): 202-208.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201501030

基于自适应的自抗扰控制技术提高扰动隔离度

李贤涛^1，2，张葆¹，赵春蕾¹，孙敬辉¹，毛大鹏¹，沈宏海¹

1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室，长春 130033；
2.中国科学院大学，北京 100039

收稿日期:2013-05-12 出版日期:2015-02-01 发布日期:2015-02-01
通讯作者: 张葆(1966),研究员,博士生导师.研究方向:航空光电成像技术.E-mail:cleresky@vip.sina.com
作者简介:李贤涛(1986)，男，博士研究生.研究方向:视轴稳定及自抗扰控制技术.E-mail:lixiantao_86@126.com
基金资助:
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所创新项目(Y2CX1SS123).

Improve isolation degree based on adaptive active disturbance rejection controller

LI Xian-tao^1,2, ZHANG Bao¹,ZHAO Chun-lei¹,SUN Jing-hui¹, MAO Da-peng¹, SHEN Hong-hai¹

1.Key Laboratory of Airborne Optical Imaging and Measurement, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Jilin Changchun, 130033,China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039,China

Received:2013-05-12 Online:2015-02-01 Published:2015-02-01

摘要/Abstract

摘要： 针对扩张状态观测器对二阶及二阶以上系统的扰动观测值存在相位滞后的问题，提出了一种基于扰动频率自适应的自抗扰控制的新方法，并在直线型倒立摆装置中进行了实验验证。实验结果表明:本文方法解决了扩张状态观测器对二阶及二阶以上系统的扰动观测值存在相位滞后的问题;在2 Hz以内随机扰动的作用下，对比传统状态反馈控制器，它将扰动隔离度至少提高了7.85 dB，同时，自抗扰控制器具有很强的鲁棒性，允许被控对象参数在15%的范围内浮动。

关键词: 自动控制技术, 自抗扰控制器, 扰动频率自适应相位超前环节, 扩张状态观测器, 相位滞后, 扰动隔离度

Abstract: In order to further improve the isolation degree of disturbance of traditional controller, a new active disturbance-rejection controller based on frequency adaptation of disturbance is proposed. It is verified in the linear inverted pendulum system. The results show that the controller can avoid phase lag when extended state observer observes the disturbance with the high-order form. It can also at least reduce the disturbance error by 7.85 dB compared with the state feedback controller when the perturbation frequency is between 0 Hz and 2 Hz. The proposed controller has strong robustness, allowing the range of system parameters to change within 15%.

Key words: automatic control technology, active disturbance rejection controller, lead link of frequency adaptive, extended state observer, phase delay, isolation degree of disturbance

中图分类号:

TP273

李贤涛，张葆，赵春蕾，孙敬辉，毛大鹏，沈宏海. 基于自适应的自抗扰控制技术提高扰动隔离度[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(1): 202-208.

LI Xian-tao, ZHANG Bao,ZHAO Chun-lei,SUN Jing-hui, MAO Da-peng, SHEN Hong-hai. Improve isolation degree based on adaptive active disturbance rejection controller[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(1): 202-208.

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