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扰动观测与补偿技术
资料介绍
一、技术概述
在工业控制、机器人运动控制、航空航天导航、精密加工等对控制精度、响应速度、稳定性要求较高的领域，控制系统始终面临各类不确定性扰动的影响。这些扰动既包括来自系统外部的负载波动、环境干扰、测量噪声，也包括系统内部的参数摄动、未建模动态、摩擦间隙等非线性因素，若不能及时对扰动进行估计并补偿，会直接导致系统控制精度下降、响应性能变差，甚至引发系统失稳。扰动观测与补偿技术就是为解决这一问题发展而来的一类主动抗扰控制技术，核心思路是不区分扰动的来源与性质，将所有不确定性总括为“总扰动”，通过构造观测器对总扰动进行实时估计，进而在控制输入中对扰动进行抵消，最终实现对目标指令的准确跟踪。
相较于传统的鲁棒控制、自适应控制等抗扰方法，扰动观测与补偿技术不需要预先获取扰动的精确模型，也不需要对系统参数进行在线辨识的复杂过程，结构简单、计算量小、鲁棒性强，能够在不改变原有控制系统闭环结构的基础上额外提升抗扰性能，因此已经成为现代运动控制与精密控制领域的核心技术之一。
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