内容简介
自抗扰控制入门
针对自抗扰控制基础教材缺乏的现状,本书以为初学者提供入门帮助为目标,重点阐述了自抗扰控制的基本理念、核心算法、关键实现技术及典型应用,简洁而系统地重构了ADRC(尤其是线性ADRC)的知识构架。本书既可作为大专院校控制科学与工程或自动化专业的本科生、研究生教材,也可作为控制工程技术人员的参考资料。
章节目录
第1章 绪论
1.1 抗扰问题的提出
1.1.1 控制理论与控制工程的偏离
1.1.2 控制的核心问题与本质问题
1.1.3 现有控制技术的局限性
1.2 扰动、模型及信息
1.2.1 扰动的认识
1.2.2 模型的认识
1.2.3 信息的认识
1.3 扰动处理的基本范式
1.3.1 工业范式
1.3.2 模型范式
1.3.3 抗扰范式
1.4 典型主动抗扰控制技术
1.4.1 指南车
1.4.2 干扰适应控制（DAC）
1.4.3 基于扰动观测器（DOB）控制
1.4.4 自抗扰控制（ADRC）
1.4.5 扩张高增益状态观测器（EHGSO）控制
1.4.6 复合分层精细抗干扰控制（CHADC）
参考文献
第2章 ADRC概述
2.1 ADRC的思想来源
2.1.1 指南车
2.1.2 飞锤调速器与Poncelet思想
2.1.3 不变性原理
2.2 ADRC的发展历程
2.2.1 对模型论的质疑
2.2.2 积分串联标准型的提出
2.2.3 非线性状态反馈的实现
2.2.4 非线性PID的研究与实践
2.2.5 扰动的认识与扩张状态观测
2.2.6 ADRC的体系化构建
2.2.7 ADRC的工程化应用
2.3 ADRC的基本思想
2.3.1 标准型与总扰动
2.3.2 扰动的扩张状态与整体辨识
2.3.3 微分信号生成与安排过渡过程
2.3.4 扰动的消减与控制信号的产生
2.4 ADRC的主要构成
2.4.1 跟踪-微分器
2.4.2 扩张状态观测器
2.4.3 非线性状态误差反馈控制律
2.5 非线性ADRC与线性ADRC
2.5.1 非线性ADRC
2.5.2 线性ADRC
2.6 ADRC的特点
2.6.1 几乎模型无关性
2.6.2 天然的解耦性
2.6.3 过程动态改造的便捷性
2.6.4 预测性
2.6.5 易用性
2.6.6 灵活性
2.6.7 鲁棒性
2.6.8 创新性和包容性
2.7 ADRC的发展趋势
2.7.1 由通用ADRC向专用ADRC过渡
2.7.2 由线性向非线性或线性／非线性组合过渡
2.7.3 由单一结构ADRC向统一融合的主动抗扰架构过渡
参考文献
第3章 ADRC核心算法
3.1 非线性ADRC
3.1.1 问题的提出
3.1.2 扩张状态观测器（ESO）
3.1.3 跟踪-微分器（TD）与安排过渡过程
3.1.4 非线性状态误差反馈控制律（NLSEF）
3.1.5 控制量生成
3.1.6 完整算法
3.2 非线性ADRC的改进
3.2.1 跟踪-微分器改进
3.2.2 扩张状态观测器改进
3.2.3 非线性状态误差反馈控制律改进
3.3 线性ADRC
3.3.1 由非线性ADRC到线性ADRC
3.3.2 线性扩张状态观测器（LESO）
3.3.3 线性状态误差反馈控制律（LSEF）
3.3.4 完整算法描述
3.4 ADRC的离散化
3.4.1 当前欧拉（Euler）法
3.4.2 当前零阶保持（ZOH）法
3.4.3 当前-阶保持（FOH）法
参考文献
第4章 ADRC理论分析
4.1 ADRC稳定性分析
4.1.1 TD性能分析
4.1.2 ESO性能分析
4.1.3 ADRC闭环性能分析
4.2 ADRC频域分析
参考文献
第5章 ADRC参数整定
5.1 非线性ADRC参数整定
5.1.1 参数意义说明
5.1.2 参数整定基本指导
5.1.3 经验法
5.1.4 人工智能方法
5.1.5 基于时间尺度的参数整定方法
5.1.6 动态参数整定方法
5.1.7 优化拟合整定法
5.1.8 三阶ESO优化配置方法
5.2 线性ADRC参数整定
5.2.1 工程配置方法
5.2.2 通用二阶LADRC整定方法
5.2.3 基于参数识别的整定方法
参考文献
第6章 ADRC仿真
6.1 控制对象仿真模型的建立
6.2 ADRC仿真模型的建立
6.2.1 连续LADRC仿真模型的建立
6.2.2 离散LADRC仿真模型的建立
6.2.3 非线性ADRC仿真模型的建立
6.3 ADRC仿真参数整定
参考文献
第7章 ADRC典型应用
7.1 伺服控制
7.1.1 武器平台控制
7.1.2 光电瞄准／跟踪平台控制
7.1.3 机床控制
7.1.4 精密超精密加工
7.1.5 超导加速器谐振控制
7.1.6 TI InstaSPIN-Motion运动控制芯片
7.1.7 SPIN-TAC在洗衣机中的应用
7.2 飞行器姿态控制
7.3 过程控制
7.3.1 电力系统控制
7.3.2 化工过程控制
7.3.3 冶金及金属加工过程控制
7.4 其他应用
7.4.1 欠驱动系统控制
7.4.2 并联机器人控制
参考文献
第8章 ADRC应用实例：运动控制振动抑制
8.1 运动振动问题
8.2 旋转运动控制振动抑制
8.2.1 问题描述与现有方法
8.2.2 旋转运动控制振动ADRC方案
8.2.3 仿真与结果分析
8.2.4 试验验证
8.2.5 旋转运动控制振动抑制结论
8.3 平移运动控制振动抑制
8.3.1 平移运动控制的标准问题
8.3.2 平移运动现有控制方法
8.3.3 双质量块-弹簧系统开环分析
8.3.4 双质量块-弹簧系统ADRC控制方案
8.3.5 双质量块-弹簧系统ADRC控制仿真验证
8.3.6 双质量块-弹簧系统ADRC控制试验验证
8.3.7 双质量块-弹簧系统控制结论
参考文献
……
第9章 ADRC应用实例：时滞系统自抗扰控制
后记
自抗扰控制入门是2017年由北京航空航天大学出版社出版,作者朱斌。
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