我的ADRC调参经验总结

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我的ADRC调参经验总结

2024-07-04 21:06:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

提示:本文是在前人基础上搭建的ADRC模型,并根据这一模型学习如何对其进行调参时产生的,部分结论来自论文。

目录 前言一、控制系统简介二、调参步骤1.前后结果效果对比2.调参经验 总结参考链接

前言

ADRC技术是韩京清教授为克服PID存在的问题发明的一种新型的控制器,自抗扰控制器,这种控制器将所有外在和内在扰动通过ESO(扩张状态观测器)补偿给控制器中,从而使得这种控制方法对参数摄动和外部扰动有较强的抗干扰作用。但是这种方法也有一些问题,比如参数较多,调节起来比较麻烦。 本文将在CSDN博主的工作基础上,分析给ADRC控制器调参的一些经验。

提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、控制系统简介

系统是根据CSDN博主“总被蚊子叮的小旭”的博客搭建出来的,具体请参见链接“https://blog.csdn.net/zouxu634866/article/details/106287879?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161553732716780262546593%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=161553732716780262546593&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_click~default-4-106287879.pc_search_result_no_baidu_js&utm_term=ADRC”,重点是学会使用MATLAB的S-Function,创建一个Simulink模块,我搭建出来的系统长这样,里面部分用到了Level1的S-Function: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

二、调参步骤 1.前后结果效果对比

直接将阶跃信号输入给被控对象发现输出是发散的,那么加上控制器ADRC以后呢?使用上面的博主搭建出来的ADRC的参数,得到的输出结果如下图(采样时间:0.00015s): 在这里插入图片描述 如图所示,被控系统的输出其实是不稳定的(临界稳定),会产生较大的振荡,并且会有较大的超调。那么通过调节参数,最终得到的效果为: 在这里插入图片描述 这个图表示,系统能够较快的跟踪输入信号,并且不会产生静态误差,上升时间大概为0.2s(已经无法继续优化,可能是由于系统本身的延迟带来的)。

2.调参经验

完整意义上的ADRC分为三个环节:TD(微分跟踪器)、ESO(扩张状态观测器)、NLSEF(非线性控制器),我的经验是,这几个部分应该分开调节,调好一个部分后再进行下一个环节的调节,他们之间的冲突并不明显(耦合效果不明显)。 总结论文中给出的经验,可以汇总如下:

ADRC参数整定经验 TD:有两个参数r、h r越大,快速性越好,但是容易超调和引发振荡 h越大,静态误差越小,刚开始带来的“超调”越小,初始的误差越小;但会导致上升过慢,快速性不好 ESO:有6个参数bata01;beta02;beta03;b;T=0.0015;alpha1;alpha2;delta_Eso; 一般alpha1=0.5;alpha2=0.25;delta_Eso=0.01;是固定参数,只需要调节其他三个参数: bata01和1/h是同一个数量级,过大会带来振荡甚至发散; beta02过小会带来发散,过大会产生高频噪声; beta03过大会产生振荡;过小会降低跟踪速度; Nolinear_PD:三个参数:Kp、Kd、delt Kp越大,会减少误差,但是会降低快速性 Kd越大,增加快速性,但是过大会产生振荡 delt的值基本不影响输出,但是一般在0.01~0.1之间选取,过大会产生振荡 最终参数: r = 30;h =0.01;Kp = 500;Kd = 25;delt = 0.01; bata01=100;beta02=300;beta03=1500;alpha1=0.5;alpha2=0.25;delta_Eso=0.01;b=5;T=0.0015; 总结

本文是在复现前人成果的基础上总结出来的,ADRC调参的相关经验,ADRC对于外界干扰的抵抗力较强,对于控制系统有较好的控制效果,但是在调参的过程中,需要不断摸索。一般来讲,模型建立的越准确,参数调节越精确。毕竟,让计算机仿真一下可比在复杂多变的工程环境中实验验证简单得多!🤣🤣🤣

参考链接

https://blog.csdn.net/zouxu634866/article/details/106287879?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161553732716780262546593%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=161553732716780262546593&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_click~default-4-106287879.pc_search_result_no_baidu_js&utm_term=ADRC



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