基于NOB的线性自抗扰控制在惯性参考单元中的应用

作者：李醒飞; 王凡; 拓卫晓; 周政

来源：控制与决策, 2022, 1-7.

DOI：10.13195/j.kzyjc.2022.0659

• 线性自抗扰控制
• 扩张状态观测器离散化
• 带宽扩展
• 噪声观测器
• 惯性参考单元

高增益的线性自抗扰控制（LADRC:linear active disturbance rejection control）,应用在系统输出被噪声污染的场合时,性能会受到较大的影响和限制.针对经典滤波算法噪声抑制效果差,带宽损失严重的问题,提出利用噪声观测器（NOB:Noise Observer）降低LADRC噪声敏感,从而提高系统带宽的控制策略.首先,分析LADRC的频域特性和离散化效果,明确传感噪声对系统带宽的影响;其次,介绍基于NOB的LADRC实现,并进行系统内稳定性的分析;最后针对惯性参考单元的位置环,将本文的方案和低通滤波器、预报式跟踪微分器进行对比分析.仿真结果表明,NOB能够在抑制噪声的同时,减小相位损失;硬件实验表明,引入NOB滤波的LADRC,驱动信号的RMSE降低至LADRC的20.47%,系统阶跃响应的上升时间减少了56.67%,表明NOB对于降低LADRC的噪声敏感,提高系统带宽具有显著效果,具备相当的工程实践意义.

• 单位
  精密测试技术及仪器国家重点实验室; 天津大学