自抗扰控制器ADRC背景分析及发展应用现状课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,自抗扰控制器ADRC背景分析及发展应用现状,服从真理，就能征服一切事物,HT内容导航,自抗扰控制器原理的起源及背景,自抗扰控制器国内外研究现状,自抗扰控制器的结构及实现,总结及未来发展趋势,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,自抗扰控制器原理的起源及背景,传说指南车发明于公元前2634年,而有记录的是在公元235年。,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,自抗扰控制器原理的起源及背景,1995年韩京清提出了特殊的FSO来观测外部扰动和系统内部误差扰动。,当观测出系统的总体扰动后,就可以采用韩京清提出的ADRC算法来,消除扰动的干扰,60年代,最优控制,留苏(不变性原理),70年代,制导理论,反馈系统的标准型,80年代,线性系统理论,计算机辅助设计,韩京清教授的自抗扰控制演变过程,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HT内容导航,自抗扰控制器原理的起源及背景,自抗扰控制器国内外研究现状,自抗扰控制器的结构及实现,总结及未来发展趋势,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,自抗扰控制器国内外研究现状,ADRC具有自抗扰能力,对模型参数误差不敏感等优点,但算法,复杂,且可调节参数很多,这对ADRC的应用造成很大的障碍。,高志强教授在2003年提出了简化、归一化参数的ADRC设计思想,Scaling and bandwidth-parameterization based controller,tuning,为ADRC的工程应用提供了设计思路。其后,在此基,础上逐步形成了线性ADRC控制算法,并将其应用于多种工业领,域中。,1. On stability analysis of active disturbance rejection control for,nonlinear time-varying plants with unknown dynamics,2. A stability study of the active disturbance rejection control,problem by a singular perturbation approach,3. a practical approach to disturbance decoupling controlL,Control Engineering Practice,4. Comparison of the dob based control, a special kind of PID,control and Adrc,5. The active disturbance rejection control for a class of mImo,block lower-triangular system,给爾常大学PEED如子点南德动研究斯,HITI,自抗扰控制器国内外研究现状,AF:“B.ABC,Practical Optimality,Disturbance Estimation,状态观测器的发展历程,x(k+1)=l-L HEr(k)+I-L,L,lu,(k),x(k+1)=p-L Hlr(k)+I-L.J, L la, ck,2(k)=刘(k),(k)=1-1H(k)+|-L1,Lk2(k,传统状态观测器结构,当前时刻离散状态,观测器结构,(current discrete Eso,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,ADRC的应用,目前ADRC的应用领域广泛。包括纸幅张力控制,硬盘驱动控制,DC-DC变换器。它也可以解决执行机构的非线性问题,如压电陶瓷执,行器的滞环问题。基于ADRC算法,一些多输入多输出系统可以获得,解耦控制,如微型机电系统( micro- electro- mechanical system,和连续,搅拌槽式反应器( continuous stirred tank reactor)。ADRC的应用不只局,限于控制领域,他也可以用来执行健康监视和故障诊断等任务,在伺服领域,ADRC的应用文章大多为位置控制,且采用的控制,对象模型如下,16.5,G(s),s(0.7ls+1),紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,ADRC的应用,在传统运动控制领域,文献 On motion control design and,tuning techniques、 Motion control design optimization: Problen,and solutions对比了ADRC与传统PID等控制算法,并给出了设计和,调节思路。在一个直流电机模型中对各个控制算法进行了比较,其结,论如下,不同控制器的设计调节方式对比,设计和调节P|PD+超前滞PD+前馈,回路成型ADRC,loop shaping,模型独立,是,否,否,设计参数,b,调节参数KK,K1|KKKa,F,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,ADRC的应用,与高志强教授课题组早期合作过的工业公司列表,工业界合作伙伴,模糊控制在工业应用温度控制中的应用,ADS系统中新望控制算法的开发,模朝控制算法在高速增量运动控制中的应用,Aar-9,Eveready/ CAMP,高速运动控制系统中优化电机尺寸的设计,在线噪音,振动分析,Black and Decker /CAMP,un-96 Dec9,在线噪音动分析,Black and Decker /CAMP,Jun-97 Dec. 9,第二阶段,Alliedsignal,Dec. 97 May-98,Alliedsignal,第二阶段,医疗器械中的智能控制,Jun-98 Dec 9B,Eveready/ Logi Sync/CAMP制选过程自动化应用中的何服cAD组件的开发,NASA,数字控制技术在空间电源系统中应用的可行性研究May99May99,电管理和分陀系统的数字控制技术开发May99D20,DsP硬件和软件的开发,NASA,电源管理和分配系统的高数字控制解决方案Jan2020e204,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,HITI,ADRC的应用,下图为韩京清教授于1997年访美后( Cleveland state universit,Gao zhiqiang),ADRC算法在美国的商业化历程,韩京清教授访美,调试成功了第一台,ADRC控制伺服机构,在国际会议中发表ADRC相关文章,203,提出线性化、参数规范化ADRC,并,SM风险投资 Linestream)在2012年,增长为S5M风险投资 Texas,第一次实现了工厂应用,10个 Parker,2010,司挤压机生产线(0 Parker extrusion,lines),平均节能57%,采用ADRC算法, Linestream获得,顶专利,2013,T发布最新的基于ADRC算法的控制,芯片 InstaSPIN- Motion,紧腐大学 PEED:电2子点电2待动研虎斯,谢谢你的阅读,知识就是财富,丰富你的人生,71,、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。,康德,72,、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。,西塞罗,73,、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。,伏尔泰,74,、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。,屈原,75,、内外相应，言行相称。,韩非,