自抗扰管造 (Active Disturbance Rejection Control,ADRC) 的思思和手法由中国科学院编造管造要点实行室的韩京清探讨员正在20世纪80-90年代提出,1998年正式以“自抗扰管造器”之名揭橥。
ADRC 创造性地提出了“总扰动”这一新观点和扩张形态观测器(ESO)这一估量“总扰动”的新手法,“总扰动”和古板的扰动观点区别,不只包括表扰也包括编造中随地存正在的参数或模子的不确定性,达成了编造内部、表部不确定性描绘的有机团结,把管造题主意中心归结为抗扰管造题目。ADRC探讨的法式态——被控量的链式积分模子精准地笼统出了运动管造编造的本色特性。自抗扰管造已正在航空航天、伺服跟踪、呆板人运控、能源动力、历程管造等诸多管造范畴取得了广大的实践操纵。本课程将从自抗扰管造的中心机思、操纵探讨及表面剖判等方面实行先容。
黄一,中国科学院数学与编造科学探讨院探讨员,中国科学院编造管造要点实行室副主任。1989 年本科结业于华中理工大学,1992 年硕士结业于中国科学院编造科学探讨所,1995 年博士结业于东南大学。1995 年至1997 年正在中国科学院编造科学探讨所从事博士后事务,1997 年至今正在中国科学院编造管造要点实行室事务,要紧从事不确定编造的剖判与管造探讨,分表是自抗扰管造的操纵及表面剖判。
自抗扰管造(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)由中国科学院韩京清师长提出。韩师长以为管造科学的题目是怎么”遵照编造对信号的某些反映特性或历程的某些及时音信来确定管造好一个历程的管造律“,而不是“靠编造的数学模子去找管造律”。而这些音信的提取,或者说反应“是由编造的某些及时变量和由它们作出的某些变量的估量值的组合来达成”的。这种思思最终落实正在了ADRC框架的计划上。
自抗扰管造本事是韩师长发挥PID管造本事的精华(用差错来淘汰差错的历程管造思思)并汲取当代管造表面成绩,洪量利用推算机仿实正在验来物色和校正而进展出来的。自抗扰管造是不依赖于被控对象准确模子、或许替换PID管造本事的新型适用数字管造本事。
自抗扰管造(ADRC)的中心机思是以被控输出量的简略积分器串联型为法式型,把编造动态中异于此法式型的部门视为“总扰动”(搜罗内扰和表扰),以扩张形态观测器(ESO)为技能, 及时地估量和排挤“总扰动”,从而把充满扰动、不确定性和非线性的被控对象还原为简略的积分器串联型编造。
韩京清(1937年-2008年),编造与管造专家。持久从事管造表面与操纵探讨事务,是我国管造表面和操纵早期开采者之一。
韩京清多年从事当代管造表面探讨,并获得杰出收获。从20世纪80年代下手反思当代管造表面的发显近况,对当代管造表面的探讨手法提出了一系列触及本色的质疑,并抑造重重穷苦,奋发开创适用管造手法。分表是正在他性命的末了十余年里,更始性地提出了自抗扰管造(ADRC)理念和手法,并踊跃推行ADRC本事,使其成为管造本事与表面进展的新动力。现正在,ADRC探讨仍旧枝繁叶茂,分表是近些年来,振作人心的操纵成绩继续显露。
克利夫兰州立大学高志强极力于促进ADRC正在工业上的操纵,正在美国胜利达成了ADRC从学术到工业的超过,2010年美国Parker Hannifin挤压机工场的10条分娩线采用了ADRC,达成了节能57%的成果; 2011年美国国度超导旋绕加快器实行室的高能粒子加快器采用了ADRC,有用进步了对幅值和相位的管造;2013年美国德州仪器公司推出了一系列装有ADRC算法的运动管造芯片。
1999年韩京清指挥管造室许可康、黄一完工第一个航天容貌管造课题,提出基于ADRC的飞舞管造手法。颠末20多年的进展,目前仍旧变成原创性的以ADRC为中心的飞舞器管造计划新手法和新表面,占领了多项新型飞舞器研造中的本事壁垒,带来了一系列航天航空高职能飞舞器管造编造中心本事更始,并已实践操纵于我国航天航空多个新型飞舞器的飞舞管造中。
ADRC正在中国多个紧急工业范畴取得越来越广大和长远的实践操纵,如高职能多用处任事呆板人的运动筹划和避障管造、无人碾压机的自愿驾驶、电厂的低压加热器水位管造、磨煤机风温管造和过热汽混管造以及轮回流化床机组谐和管造等等。
对庞杂动态编造的定量清楚与科学调控,编造学与管造论是闭节基本。集智学园合伙中科院数学与编造科学探讨院多位管造科学与工程范畴专家配合开设了《管造科学前沿表面与手法》系列课程,为面向管造专业范畴学生以及跨范畴的进修者做深度科普,帮帮进修管造论的中心机思、框架与手法。
通过进修这些课程,学生将认识管造论的进展进程,掌管经典和当代管造手法,物色管造编造的优美之处。此系列课程共计10节,从2024年4月2日起,每周二晚19:00-21:00线上上课。接待感兴味的伙伴报名介入!
8. 保举闭怀大多号:自抗扰管造。自抗扰管造大多号由美国俄亥俄州克利夫兰州立大学高志强创筑。借帮大多号平台来畅叙自抗扰和工程管造:梳理基础观点,澄清计划道理,掌管题主意本色,物色探讨宗旨和政策。从实践开赴,对工程管造提纲挈领式地集体考虑,为后续事务修筑框架。
10. Github ADRC的一个汇总集,Github上有更多联系范畴的原料,可遵照需求自行物色: