状态扩张状态观测器的作用是什么相对于高增益状态观测器的作用是什么来说他的优势是什么，或者两者的本质区别是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-02-28 05:00 标签： 状态观测器的作用是什么
观测器暂无话题描述请读者阅读第一小段黑体字然后决定是否值得花时间读此文。 本文讲解滑模观测器的原理和在PMSM电机无感控制中的应用（注意，只针对PMSM电机）。该算法已成功应用在了Speedgoat硬件系统上（凸极和非凸极的电机匀适用）。而且本人应Speedgoat公司的请求为他们制作了针对非凸极电机的滑模无感控制算法，他们对测试效果很满意，该模型已经成了他们的demo。很多文献讲滑膜观测器都只侧重理论结论的应用，缺乏详尽的理论推演，出了问题…2022/3/17 更正 写这篇博客时对"尖峰效应"理解错误，参考Chen, M. S., & Chen, C. C. (2007). Robust nonlinear observer for Lipschitz nonlinear systems subject to disturbances. IEEE Transactions on Automatic control,52(12), 2365-2369. 进行更正。 [图片] 2020/4/24 更正 感谢评论区老哥指出问题 之前正文这个地方漏了bu [图片] 2020/4/9 更新1：正好写基金画了几幅高清无码大图，这回看图不伤眼了 更新2：代码放出来给大伙图一乐，自…写在前面现实世界的复杂性使得自动控制系统运行时面临着各种各样的干扰，如环境对控制系统施加的影响、设备本身的非理想特性造成的干扰，这些干扰的存在使得控制系统的表现脱离预期，因此，干扰衰减/抑制（Disturbance Rejection/Attenuation）成为控制系统设计的一个永恒主题。如果干扰已知或者可以测量，且进入系统的方式比较明确，自然可以通过前馈消除。对于干扰未知，但是有上界的情况来说，滑模控制SMC（Sliding mode cont…试验务求客观，有失偏颇之处欢迎指出。 测试条件：同一硬件平台STM32F3，不同观测器全部使用ST定义的坐标系；同样转矩环和速度环设置；带定位的开环启动，到一定转速后切入闭环运行，重复试验多次；四种观测器调整到从最低速到最高速都能稳定运行的状态。 测试方法：保持以上条件相同，仅切换不同的四个观测器，比较启动阶段和运行阶段的观测角度与相电流、编码器角度的同步程度；比较闭环运行能做到的最低转速（此值与参数调整…写在前面 在谈自己的一些思考之前，放上一本简明的教材（只有133页），对自抗扰控制ADRC (Active disturbance rejection control)的起源、基本思路、结构、发展及应用做了阐述，是很好的入门读物。 《自抗扰控制入门》(朱斌)【摘要 书评 试读】- 京东图书 同意 @隔壁uncle wang 观点，如果要达到弄懂，并能做出相对合理的评价，还是需要经典控制理论和现代控制理论的基础知识和概念，如传递函数（从参考输入、干扰、噪声到控制输…简述四种干扰观测器（二）：基于非线性观测器的干扰观测器 开启干扰观测器系列，这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为： 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基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。 本篇介绍的基于非线性观测器的干扰观测器，是依据陈文华老师2000年的论文来构造阐述的（注…上文链接： [文章: 串讲：观测器（Observer）：龙贝格和滑模LO，SMO] 在上文中讲到龙贝格和滑模后，可以看出这两者的状态观测器方程差距不大，区别在于趋近律的选取。接下来顺着这个思路，我们扩展一下电机模型，扩展电机模型有太多种类型了。由于本文题目为介绍Observer,因此这里将针对 扩展状态变量的系统模型进行分析。这里主要参考已逝韩老的一篇TIE高引论文，这篇文章主要是介绍ADRC，因为ESO是ADRC的一个重要组成部分，里面有建立的一个二阶ES…1、观测器：观测的是传感器无法测量的变量。 顾名思义是为了观测某个变量，但是这个变量我又没有传感器可以直接测量，比如经典的一个例子： 火箭发动机的温度，温度非常高，不可能有传感器直接测量的，那么这时候就要用观测器，我虽然不能直接测火箭发动机温度，但是我可以测量火箭表面温度，然后通过热传导公式计算出发动机温度。 到这里其实还是不够，假设火箭表面的温度的计算公式为T表面=m×u+n×T发动机，u表示燃料的量，属…1. 简介1987 年日本学者 K. Ohnishi 首次提出控制领域干扰观测器（Disturbance Observer，简称DOB）的概念（文献[1]），其核心思想是，将被控对象的实际输出与名义模型的输出间的差异作为等效干扰，并将其补偿到控制输入端，从而消除外界干扰对系统控制性能的影响。 在实际控制系统中，由于 模型不确定性、参数摄动、外界干扰等因素的影响， 往往需要设计的控制器具有一定的鲁棒性。而基于干扰观测器的控制框架能够有效消除上述…简述四种干扰观测器（一）：基于名义逆模型的干扰观测器 开启干扰观测器系列，这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为： 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基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。 本篇来介绍基于名义逆模型的观测器，一种非常常见的干扰观测器。为了省略打公式画图，直接参…简述四种干扰观测器（三）：基于状态观测器的干扰观测器 专栏关注人数逐渐变多了，我也有点变懒了。。。不能这样，得改。 继续干扰观测器系列，这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为： 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基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。 如果可以构建状态观测器，…简述四种干扰观测器（四）：基于扩张状态观测器的干扰观测器 开启干扰观测器系列，这个系列将简述四种常用的干扰观测器的原理以及应用场景。 分别为： 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基于扩张状态观测器的干扰观测器。 大家可以根据系统本身的特性来选择最适用的观测器。 介绍最后一种干扰观测器，扩张状态观测器，这也是自抗扰控制系列的前奏。 上一篇文章中…做电机控制的朋友，对经典的三段式无传感电机启动方法：定位--> 强拖--> 切入速度闭环应该不陌生。这种方法只需要针对负载具体的工况做适当的调试，就可以做到启动成功率高，因此在实际产品中得到了广泛的应用。最近很多人关注的使用磁链观测器可以实现零速闭环启动。那么这种方法到底是否可行？相比三段式启动有什么优势？能否在实际产品中批量性应用？ 笔者对这些问题进行了探索和实践。 首先明确零速闭环启动的定义：即从电机…离散系统的方程可以写为 [图片] 第一行称为系统的 动态方程，x是系统的状态（state），u是系统输入（input），w是系统过程扰动（process disturbance）第二行称为系统的 观测方程，y是系统的测量值（measurement），v是系统观测扰动（observation error）在上面的几个量中，u是系统输入，有我们设计控制器获得，已知。y是通过传感器得到的数据，已知。其余量均未知。 观测器：已知y和u，求x滤波器：已知y，求Cx微分器：已知y，求dy/dt…去查了下外文的定义，观测器observer，滤波器filter，微分器differentiator，以及估计器estimator。 再去找下控制理论教材中关于这些的定义。参考的教材是Norman Nise《Control Systems Engineering》，其中关于观测器定义的描述，可知，近似认为观测器与估计器是等价的。 [图片] 观测器Observer/估计器Estimator，作用就是来估算系统状态变量，有些状态变量可以通过传感器获取，但是有些状态量，由于成本、精度等问题，因此采用观测器…非常适合推荐一本偏 practical 的书：大神 George Ellis 的 Observers in Control Systems: A Practical Guide [图片] A Practical Guide: George Ellis: 9780122374722: Amazon.com: Books大家好，又到了新一期也是新一章的电路内容学习了，眼看明天就是2021年最后一天了，这一期也是小二电路在2021年的最后一期 。感谢这一路走来，大家对小二电路的关注与支持，希望在新的一年里我们一起继续努力，共创辉煌 。 这一章我们开始正儿八经的学习正弦稳态电路了，这里的电感和电容等效成电阻来处理，但是我们也引入了复数就是相量，可想而知 ，我们就是在解决交流电路的一些简单问题。 这一章，我们可以学到阻抗和导纳的…滑模观测器是电机控制无传感算法中常见的一种观测器，它以容易收敛，对电机参数不敏感，调参简单方便、计算量少等特点而出名，在实际中得到了广泛的应用。这些优点也让滑模观测器真正走出实验室，成为在实践中大规模应用的无传感角度估算算法之一。然而，笔者在近几年使用这个观测器的实际项目中，渐渐发现了这个观测器的一些美中不足的地方，它有一些固有的缺点是无法避免的，比如说常见提到的抖振；同时，也发现了滑模观测器中…对于永磁同步电机（PMSM）的无感控制来说，转子位置观测器可以说是重中之重， 想要将无感控制的性能做到极致，一个好的观测器必不可少。现在行业里面开源的观测器有：滑模观测器（SMO）、龙伯格观测器（LBG）、非线性磁链观测器等等，但这些观测器或多或少的都会存在一些问题，要么参数难调、要么对位置不够准确、要么收敛不够快，这些都是无法将无感控制做到性能极致的主要原因。现在的在无感控制性能上做的好的厂家，他们都是…

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