扩张状态观测器的观测误差前馈补偿设计

TP273; 在“总和”扰动模型未知的前提下,针对线性扩张状态观测器跟踪时变信号精度不高的问题,设计出一种前馈观测补偿器.在分析线性扩张状态观测器观测原理的基础上,通过对扰动项的线性近似、误差系统动态响应的忽略,在时域内推导出观测静差的量化表达式,进而使用扰动微分项的估计值替代真值对观测作前馈补偿.理论分析了替代的可行性,证明了补偿器减小观测误差幅值、超前校正观测相位滞后的作用.将这一补偿思想推广至非线性扩张状态观测器中.通过仿真对补偿器提高观测精度、加快误差收敛的有效性进行检验,实验结果进一步表明,补偿器的引入能显著提高整个自抗扰控制系统的控制精度,从而证明了这种补偿思路的可行性....

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Published in国防科技大学学报 Vol. 41; no. 5; pp. 93 - 102
Main Authors 高钦和, 董家臣
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 火箭军工程大学兵器发射理论与技术军队重点实验室,陕西西安,710025 28.10.2019
Subjects
扩张状态观测器
微分线性化
观测静差
相位滞后
前馈补偿
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ISSN1001-2486
DOI10.11887/j.cn.201905014

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Summary:TP273; 在“总和”扰动模型未知的前提下,针对线性扩张状态观测器跟踪时变信号精度不高的问题,设计出一种前馈观测补偿器.在分析线性扩张状态观测器观测原理的基础上,通过对扰动项的线性近似、误差系统动态响应的忽略,在时域内推导出观测静差的量化表达式,进而使用扰动微分项的估计值替代真值对观测作前馈补偿.理论分析了替代的可行性,证明了补偿器减小观测误差幅值、超前校正观测相位滞后的作用.将这一补偿思想推广至非线性扩张状态观测器中.通过仿真对补偿器提高观测精度、加快误差收敛的有效性进行检验,实验结果进一步表明,补偿器的引入能显著提高整个自抗扰控制系统的控制精度,从而证明了这种补偿思路的可行性.
ISSN:1001-2486
DOI:10.11887/j.cn.201905014