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前 言
客座编委:Hebertt Sira-Ramírez, Mario Ramírez-Neria, Alberto Luviano-Juárez, John Cortés-Romero & Jaime González-Sierra
自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)自提出以来,始终围绕两个核心理念重构反馈控制器设计,并带来革命性的设计简化:通过实时估计与在线抵消“总扰动”——即未知内部动态与外部输入共同作用的集中体现,实现对系统的精准控制。经过这种简化处理后,系统模型可视为理想条件下的标准形式,从而沿用常规方法进行控制器设计。
总扰动包含以下两类:
非结构化内生不确定性(如未测量的状态函数、时变或未知参数、未建模非线性);
未知外生扰动(如环境干扰、传感器噪声)。
这种处理方式使被控对象模型实现显著的理想化简化,从而可基于标准化架构,以系统化且独立的方式设计更简洁高效的控制器。标准输出型ADRC通常包含三个协同工作的核心模块:
跟踪微分器(Tracking Differentiator, TD):生成平滑的参考信号及其微分信号;
扩展状态观测器(Extended State Observer, ESO):估计系统状态并额外扩展一个表征总扰动的状态量;
(非线性)状态误差反馈((Nonlinear) State-Error Feedback, NLSEF):利用ESO的估计值主动抵消扰动,并对标称积分链系统进行调节。
其中线性自抗扰控制(Linear ADRC, LADRC)作为广泛应用且更易整定的变体,采用闭环带宽与观测器带宽进行参数化配置,已产生基础详尽的理论阐释。
直观来看,ADRC将估计与控制分离:ESO能快速将扩展状态估计误差驱零,使控制器实际“感知”到一个无扰动的近似积分链系统。无论是线性或非线性、单输入或多输入系统,ESO的收敛性与稳定性已得到严格论证。而其频域视角——特别是基于带宽选择的伯德图类比——有助于实践者理解噪声抑制与鲁棒裕度。
ADRC在实践中常用带宽参数化方法将调参简化为少数几个核心参数:
闭环带宽(决定跟踪响应速度);
观测器带宽(决定ESO估计总扰动的速度)。
在LADRC中,这些带宽直接定义了控制器与观测器的极点位置,可在扰动抑制、传感器噪声敏感度与延迟鲁棒性之间进行系统化权衡。经验法则如“观测器带宽≈控制带宽的3–10倍”常作为初始设计依据。文献中亦存在基于内模控制(IMC)的参数化方法与“半增益”规则。
这使得ADRC在机电系统、电力电子、电机驱动与航空航天等领域极具吸引力——这些场景中模型往往不确定或难以精确建立,但对带宽资源有严苛要求。其在实际应用中的各种变体能够解决离散化实现、无扰切换、执行器饱和限制及传感器噪声等问题。离散ESO与增量式算法已有成熟的论文支撑。针对高阶对象,则常采用级联ESO或增强型跟踪微分器结构。以下是ADRC的典型应用场景:
电机驱动/永磁同步电机:早期研究展示了高精度运动控制能力,后续工作进一步拓展至无传感器控制与多相电机领域;
精密指向与机器人:ADRC用于柔性结构扰动下的天线/光学指向控制,并在外骨骼与四旋翼领域得到应用;
过程控制与火电系统:在具有大不确定性的设备(如燃煤锅炉、气化炉)中用ADRC替代PID,可通过带宽调参实现更平稳的调试。
目前,ADRC研究的局限性主要在于:高频测量噪声;时滞问题;快速或周期性扰动。
提高观测器带宽虽可增强扰动抑制能力,但会放大噪声并降低延迟裕度。一阶扰动模型难以有效处理快速/周期性扰动。现有改进方案包括:
采用高阶/周期性ESO实现正弦扰动跟踪;
设计非线性、切换或滑模ESO以提升有限时间收敛性能;
在已知扰动结构时结合内模控制原理。
此外,ADRC在理念上与基于扰动观测器的控制(DOBC)和无模型控制(MFC)相通,但其核心特征在于显式使用扩展状态及带宽参数化调参框架。理论研究持续聚焦于:
鲁棒性边界分析;
随机扰动处理;
采样数据ESO设计;
误差型与输出型ADRC的等价性证明。
这些研究旨在连通ADRC与经典环路整形/鲁棒控制理论,同时保留其广受推崇的工程实用性优势。
我们谨此希望本系列文章能推动自抗扰控制的进一步发展,并彰显其在自动控制新兴领域中所展现的卓越性能与简洁之美。
论 文
01 一种基于鲁棒MP-ADRC的不确定最小相位系统控制策略
A robust MP-ADRC-based strategy for uncertain minimum phase systems
本文提出了一种改进型对象自抗扰控制器(MP-ADRC)策略的扩展,以拓展其在最小相位动态系统中的应用。MP-ADRC方法的主要特点是包含一个与对象输出误差串联的恒定增益,以及一个与整体误差系统并联的线性滤波器。这些结构变化不会影响原始对象的输入/输出动态特性,而是有意引入的,用于修改扩张状态观测器(ESO)估计的动态特性,从而提高该方法的鲁棒性。所提出的方法还具有一些优势,例如:(i)控制器和ESO的设计过程仅需要知道对象输入通道系数(或控制增益)的符号(±);(ii) 对象控制输入直接由单个ESO状态变量生成。尽管MP-ADRC具有前面提到的优势和特性,但当它应用于具有有限零点的动态系统时,无法保证闭环稳定性。为了克服这一难题,本文对MP-ADRC方法进行了扩展。该方法的基本思想是,根据最小相位对象动态系统的相对阶数对其进行重写,然后通过增加ESO状态变量的数量来设计ESO。仿真结果也验证了该方法的实用性。
标题:A robust MP-ADRC-based strategy for uncertain minimum phase systems
作者:Josiel A. Gouvêa1, Alessandro R. L. Zachi1, Lúcio M. Fernandes1, Tiago Roux Oliveira2
机构:1里约热内卢塞尔索•苏克夫•达•方塞卡联邦科技教育中心 机电一体化研究中心;2里约热内卢州立大学电子与电信工程系
引用:Gouvêa, J.A., Zachi, A.R.L., Fernandes, L.M. et al. A robust MP-ADRC-based strategy for uncertain minimum phase systems. Control Theory Technol. 23, 345–363 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00265-7
中文简介链接:一种基于鲁棒MP-ADRC的不确定最小相位系统控制策略
02 参考积分链模型的LADRC方法:双环扰动补偿设计及工程验证
LADRC method referring to the integral chain model-design of dual-loop disturbance compensation and engineering verification
针对线性自抗扰控制(LADRC)中扰动补偿偏差问题,提出一种参考积分链模型的LADRC改进方法(LADRC-R)。该方法通过构建理想控制参考模型,建立输出偏差与未补偿扰动的动态关联,并设计双环补偿机制。理论分析及典型一/二阶系统频域特性表明:该方法在保留LADRC参数整定优势的同时,扰动抑制效果提升50%,且在低频扰动抑制中无相位滞后。二阶系统仿真验证了其在参数摄动、增益失配及复合扰动下的鲁棒性,提出偏差补偿器优化方案以抑制非连续测量噪声干扰。最终在电磁悬浮平台上验证了该方法在精密运动控制中的工程实用性,为提升LADRC在扰动不确定环境中的控制性能提供新思路。
标题:LADRC method referring to the integral chain model-design of dual-loop disturbance compensation and engineering verification
作者:Yao Qin1,2, Hailin Hu1,2, Jie Yang1,2
机构:1 江西理工大学江西省磁浮轨道交通装备重点实验室;2 江西理工大学电气工程与自动化学院
引用:Qin, Y., Hu, H. & Yang, J. LADRC method referring to the integral chain model: design of dual-loop disturbance compensation and engineering verification. Control Theory Technol. 23, 364–377 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00266-6
中文简介链接:参考积分链模型的LADRC方法:双环扰动补偿设计及工程验证
03 自抗扰控制中的感知降噪:基于永磁同步发电机的风力涡轮机示例
Sensing-noise reduction in active disturbance rejection controllers: apermanent magnet synchronous generator-based wind turbine example
自抗扰控制(ADRC)对内外扰动均表现出显著的鲁棒性,其实现方式也相对简洁,因此在多类系统控制中具有较高的应用价值。然而,作为ADRC核心的扩展状态观测器由于其高增益特性,在面对实际环境中普遍存在的高频测量噪声时,可能会导致性能下降。本文在保持ADRC简易实现的基础上,引入一种特定位置设置的低通滤波器,并提出一套简明的滤波器-控制器参数整定方法,以优化控制设计。理论结果基于Routh–Hurwitz判据对设计进行简化,并保证设计的低通滤波器不会影响闭环系统的稳定性。本文以风力发电机最大功率点跟踪为研究对象,展示了所提方法的设计流程;该非线性系统需要测量固有噪声较大的信号,如电流等。最后,在永磁同步发电机风力实验平台上的实时结果验证了该改进方案有效抑制了高频测量噪声。
标题:Sensing-noise reduction in active disturbance rejection controllers: a permanent magnet synchronous generator-based wind turbine example
作者:Mario Andrés Aguilar-Orduña, Brian Camilo Gómez-León, Hebertt Sira-Ramírez, Rubén Alejandro Garrido-Moctezuma
机构:墨西哥国立理工学院先进研究与高等教育中心
引用:Aguilar-Orduña, M.A., Gómez-León, B.C., Sira-Ramírez, H. et al. Sensing-noise reduction in active disturbance rejection controllers: a permanent magnet synchronous generator-based wind turbine example. Control Theory Technol. 23, 378–396 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00267-5
中文简介链接:自抗扰控制中的感知降噪:基于永磁同步发电机的风力涡轮机示例
04 基于分数阶误差扩展状态观测器的无尾飞机解耦控制
Decoupling control for tailless aircraft based fractional-order error extended state observer
分布式矩阵尺度一致性是一种广义的协同控制问题,广泛应用于社会网络和工程领域。本文研究了受未知扰动影响的扰动多智能体系统的鲁棒分布式矩阵尺度一致性问题。首先,提出了分布式不连续控制协议,使得各智能体能够实现簇一致性并抑制扰动的影响。同时,设计了遵循微分方程的随时间变化的自适应增益协议,这些协议完全是分布式的,不依赖全局信息。为了避免由于不连续函数导致的意外抖振效应,使用边界层技术提出了平滑控制协议。作为代价,在设计的平滑协议下,定义的矩阵尺度一致性误差趋向于一个残差集,而非趋于零,通过选择适当的参数可以使残余界任意小。此外,还提出了分布式动态事件驱动的矩阵缩放一致性控制器,避免了持续通信。仿真实例进一步验证了所设计的算法。标题:Decoupling control for tailless aircraft based fractional-order error extended state observer
作者:Yunlong Hu1 · Mingfei Zhao1 · Jia Song1 · Wenling Li2 · Yang Liu2
机构:1 北京航空航天大学宇航学院;2 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
引用:Hu, Y., Zhao, M., Song, J. et al. Decoupling control for tailless aircraft based fractional-order error extended state observer. Control Theory Technol. 23, 397–409 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00268-4
中文简介链接:基于分数阶误差扩展状态观测器的无尾飞机解耦控制
05 考虑车轮打滑和横向与纵向滑动的全向移动机器人的运动学建模与控制
Kinematic modeling and control of an omnidirectional mobile robot subject to wheel slippage and lateral and longitudinal sliding
如今,移动机器人在不同应用中的使用已变得十分重要。然而,其运行环境可能导致车轮打滑或机器人本体发生滑移,从而使既定任务无法顺利完成。因此,有必要对这些外部扰动进行数学建模,以预测移动机器人的行为。基于上述事实,本研究重点在于获取一种全向移动机器人的运动学模型,该模型同时考虑了本体的纵向与横向滑移扰动以及车轮打滑的情况。为了减轻扰动的影响,本文提出了一种基于广义比例积分观测器(GPIO)的控制策略,用以估计这些扰动。随后,采用自抗扰控制(ADRC)方法解决轨迹跟踪问题,并在理论上证明了跟踪误差会收敛到原点附近的一个邻域。数值仿真与实时实验结果验证了所建立的含扰动模型及所提控制策略的有效性,实现了在存在扰动情况下的期望轨迹跟踪。
标题:Kinematic modeling and control of an omnidirectional mobile robot subject to wheel slippage and lateral and longitudinal sliding作者:César Brayan Bárcenas-Presteguí1, Martin Velasco-Villa1, Jaime González-Sierra2, José Ignacio Aguilar-Pérez1机构:1.墨西哥国立理工学院高级研究中心电气工程系机电科 2.墨西哥国立理工学院UPIIH单位引用:Bárcenas-Presteguí, C.B., Velasco-Villa, M., González-Sierra, J. et al. Kinematic modeling and control of an omnidirectional mobile robot subject to wheel slippage and lateral and longitudinal sliding. Control Theory Technol. 23, 410–422 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00269-3全文链接:https://rdcu.be/eGFDT
中文简介链接:考虑车轮打滑和横向与纵向滑动的全向移动机器人的运动学建模与控制
06 基于数据驱动自适应分布式优化抗扰控制方法的非线性电力系统调频策略
Data-driven adaptive distributed optimal disturbance rejection control of frequency regulation in nonlinear power systems
本文提出了一种新颖的固定时间滑模控制方法,用于麦克纳姆轮全向移动机器人的轨迹跟踪任务。首先,将两相吸引子的思想引入滑模控制领域,提出了一种新的固定时间滑模面。然后,根据该滑模面,为全向移动机器人设计了一种新型非奇异快速终端滑模控制算法,能够实现快速固定时间收敛特性。严格证明了控制系统的稳定性,并阐述了控制参数整定的指导方针。最后,进行实验来测试机器人的轨迹跟踪性能。实验结果证明了所提滑动面和相应控制方法与基准控制器相比的优越性。
标题:Data-driven adaptive distributed optimal disturbance rejection control of frequency regulation in nonlinear power systems
作者:Changhui Yu1 · Xiao Qi1* · Weixiong Wu1 · Hui Deng1 · Ming Du2 · Wenguang Zhang2 · Tianyu Wang3
机构:1 暨南大学能源电力研究中心; 2 华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室; 3 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
引用:Yu, C., Qi, X., Wu, W. et al. Data-driven adaptive distributed optimal disturbance rejection control of frequency regulation in nonlinear power systems. Control Theory Technol. 23, 423–436 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00270-w
中文简介链接:基于数据驱动自适应分布式优化抗扰控制方法的非线性电力系统调频策略
07 克服全向轮机器人在倾斜表面挑战的自抗扰控制方法
Overcoming inclined surface challenges in Mecanum-wheeled robots using active disturbance rejection control
对麦克纳姆移动机器人的研究通常假定其在平面运动,而倾斜地形带来的挑战至今尚未得到充分探索,导致该类场景下的控制应用存在显著空白。在此背景下,两大关键问题凸显:一是机器人动力学中因增加势能项而产生的重力下拉作用,导致车辆向下滑移;二是麦克纳姆轮因振动与打滑引发的多位姿误差。为应对这些挑战,本研究提出了一种基于自抗扰控制(ADRC)的框架,旨在重力与打滑复合干扰下实现倾斜表面的精准轨迹跟踪。与传统控制器不同,该方法仅需极少的模型先验知识,即可实时动态补偿未知动力学与外部扰动。研究不仅提供了完整的理论框架,还通过数值仿真与全面实验验证予以支撑。结果表明,ADRC结构不仅显著优于传统比例-积分-微分(PID)控制,也优于结合准滑模控制(PID-QSMC)的鲁棒PID变体策略,展现出更优越的跟踪性能。值得注意的是,本研究为麦克纳姆轮机器人在倾斜表面的运行提供了重要的实验验证,为其突破平坦环境限制、扩展操作能力贡献了实用且可推广的解决方案。
标题:Overcoming inclined surface challenges in Mecanum-wheeled robots using active disturbance rejection control作者:José C. Ortiz Hernández· David I. Rosas Almeida· Ernesto V. González Solís机构:Universidad Autónoma de Baja California, Baja California, Mexico引用:Hernández, J.C.O., Almeida, D.I.R. & Solís, E.V.G. Overcoming inclined surface challenges in Mecanum-wheeled robots using active disturbance rejection control. Control Theory Technol. 23, 437–453 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00271-9全文链接:https://rdcu.be/eHXwQ
中文简介链接:克服全向轮机器人在倾斜表面挑战的自抗扰控制方法
08 基于自抗扰控制的自适应巡航控制鲁棒控制障碍函数
Robust control barrier functions based on active disturbance rejection control for adaptive cruise control
本文旨在提出一种基于自抗扰控制方法的鲁棒安全关键控制方案,以在系统存在模型不确定性、未知动态及外部干扰的情况下仍能确保其安全性。该方法将控制障碍函数(Control Barrier Function, CBF)与控制李雅普诺夫函数(Control Lyapunov Function, CLF)相结合,并引入非线性扩张状态观测器(Nonlinear Extended State Observer, NESO),从而构建一种对不确定性与扰动具备强鲁棒性的安全控制策略。该策略采用基于优化的控制框架,并利用非线性扩张状态观测器对系统扰动进行实时估计。通过二次规划(Quadratic Programming, QP)算法,控制器能够在每个采样时刻求解出最优、稳定且满足安全约束的控制输入。最后,通过一个安全关键互联系统——自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)的数值仿真,验证了所提方法的有效性。
标题:Robust control barrier functions based on active disturbance rejection control for adaptive cruise control
作者:Jaime Arcos-Legarda1, Andres Hoyos2, Hernán García Arias1
机构:1 Universidad de Antioquia (哥伦比亚); 2 Purdue University (美国)
引用:Arcos-Legarda, J., Hoyos, A. & García Arias, H. Robust control barrier functions based on active disturbance rejection control for adaptive cruise control. Control Theory Technol. 23, 454–463 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00277-3
中文简介链接:基于自抗扰控制的自适应巡航控制鲁棒控制障碍函数
09 时变带宽观测器下自抗扰控制的稳定性条件
On the stability condition of active disturbance rejection control with time-varying bandwidth observer
随着人工智能算法和神经网络的广泛应用,用于更新带宽的在线学习与自适应方法变得日益普遍。然而,在采用时变带宽时,用于保证闭环稳定性的条件及其相关的数学基础仍缺乏充分研究。本文针对采用时变带宽扩展状态观测器(ESO)的自抗扰控制(ADRC)系统的稳定性条件进行了研究。推导出了一种新的稳定性条件,表明ESO带宽变化率的上限应受到约束。此外,在所提出条件下,本文严格证明了在存在非线性不确定性的情况下,采用时变带宽观测器的ADRC闭环稳定性。通过仿真验证了该条件的必要性,结果表明ESO带宽变化率对闭环稳定性具有关键影响。
标题:On the stability condition of active disturbance rejection control with time-varying bandwidth observer
作者:Depeng Song1 · Sen Chen1 · Wenchao Xue2,3 · Zhiliang Zhao1,4
机构:1 School of Mathematics and Statistics, Shaanxi Normal University; 2 State Key Laboratory of Mathematical Sciences, Academy of Mathematics and Systems Science, Chinese Academy of Sciences; 3 School of Mathematical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences; 4 Electrical and Control Engineering, North University of China
引用:Song, D., Chen, S., Xue, W. et al. On the stability condition of active disturbance rejection control with time-varying bandwidth observer. Control Theory Technol. 23, 464–478 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00278-2
中文简介链接:时变带宽观测器下自抗扰控制的稳定性条件
10 基于梅森重置的控制与积分尺度
On Mason Reset Based control and the scale of integration
本文重新探讨了梅森重置(Mason Reset,简称MR)——这一由Clesson E. Mason于1930年提出的突破性发明(后来成为“过程控制仪表通用方法”的重要组成部分),并揭示其内在的三个时间尺度的作用机制:快速(误差校正)、中速(扩展比例带的负反馈)及慢速(实现零稳态误差的重置)。论文重点聚焦由正反馈回路产生的重置作用及其基本原理,包括重置原理和同步原理。核心思想是控制行为一定具有记忆:被误差矫正的是对应于误差的、在过去某个时间的控制力;而这个记忆功能是通过控制力的正反馈实现的。这些原理对我们理解与实践自动控制(包括基础与高级应用)具有深远意义。比如与普遍认知相反,重置控制与积分控制在设计原理和实际应用中都存在本质差异。这种差异在遇到积分饱和现象时尤为显著:重置饱和是执行器的饱和,而积分饱和则是源于控制器不稳定导致的失控。事实上,用积分器替代MR并无优势可言,因为直接对误差进行积分会使控制器失去输入输出稳定性,增加了整个闭环系统失稳的风险。通过本文构建的基于MR的控制方法,不存在此类失稳风险,因此也无需任何抗饱和机制,还可以通过积分尺度的调节,控制器稳定的前提下,权衡稳态精度。由此催生了一种新型的基于MR的控制设计,其增益与时间参数均可扩展,能适应不同过程特性和设计规范。这种基于MR的控制方法结构简洁、原理清晰,作为基础设计框架具备大规模实施的可行性。
标题:On Mason Reset Based control and the scale of integration作者:Yu Hu · Zhiqiang Gao机构:Center for Advanced Control Technologies, Cleveland State University, Cleveland, OH 44115, USA引用:Hu, Y., Gao, Z. On Mason Reset Based control and the scale of integration. Control Theory Technol. 23, 479–493 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00279-1全文链接:https://rdcu.be/eJ9GF
中文简介链接:基于梅森重置的控制与积分尺度
11 基于导纳的无速度与力传感器机器人力控制
Admittance-based robot force control without velocity and force sensors
力控制与运动控制的融合,是实现各类机器人执行复杂任务时最基础的底层要求。尤其鲁棒的运动与力控制器能使机器人在现实不确定性及各类扰动中稳定作业。本文提出基于自抗扰控制的基于导纳的力控制方法,实现无需力传感器的机器人力控制。此外,本文还给出了控制律的理论设计过程,其中包括用于估计机器人与环境表面之间作用力的扩展状态观测器(ESO),并对系统的稳定性进行了分析。通过对二自由度机器人机械臂动力学模型的数值仿真,验证了所提方案在未知曲面上进行恒力与时变力控制任务时的有效性,其中同时考虑了关节测量噪声、力传感器噪声及外部扰动力。
标题:Admittance-based robot force control without velocity and force sensors作者:Julio Antonio Caballero-Mora1,2, Rogelio de Jesús Portillo-Vélez1,2, José Alejandro Vásquez-Santacruz1,Alexandro López-González2,Eduardo Gamaliel Hernández-Martínez2机构:1 Universidad Veracruzana (墨西哥);2 Universidad Iberoamericana (墨西哥)引用:Caballero-Mora, J.A., de Jesús Portillo-Vélez, R., Vásquez-Santacruz, J.A. et al. Admittance-based robot force control without velocity and force sensors. Control Theory Technol. 23, 494–512 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00280-8全文链接:https://rdcu.be/eL5Ck
中文简介链接:基于导纳的无速度与力传感器 机器人 力控制
12 激光光束偏转系统的经济型模型预测控制与自抗扰控制
Frugal model predictive control and active disturbance rejection for laser beam steering systems
本文旨在融合模型预测控制(MPC)与自抗扰控制(ADRC)这两种成熟且互补的控制技术,为激光光束偏转系统开发动态运动控制器。所提出的技术采用ADRC思想,将扰动和模型不确定性整合为总扰动,继而通过离散扩张状态观测器(ESO)进行估计状态和总扰动,并用于:(1)在二次优化问题中处理系统约束;(2)作为前馈项注入被控对象,与MPC生成的反馈项以消除总扰动。该方法的主要优势在于基于直观的积分器串联模型设计MPC,从而只需解决简单的凸优化问题。多项实验验证了该方法在轨迹跟踪与扰动抑制方面的实时闭环性能。因其简洁性,这种自成体系的MPC+ESO方法形成了一种经济型MPC,具有计算经济、适应性强、效率高、鲁棒性好等特点,适用于机载计算资源有限的多种应用场景。
标题:Frugal model predictive control and active disturbance rejection for laser beam steering systems
作者:Rafael Isaac Vázquez-Cruz, Ernesto Castellanos-Velasco, José Fermi Guerrero-Castellanos
机构:Faculty of Electronics, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) (墨西哥)
引用:Vázquez-Cruz, R.I., Castellanos-Velasco, E. & Guerrero-Castellanos, J.F. Frugal model predictive control and active disturbance rejection for laser beam steering systems. Control Theory Technol. 23, 513–528 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00281-7
中文简介链接:激光光束偏转系统的经济型模型预测控制与自抗扰控制
13 基于时变增益扩张状态观测器的n星型热弹性网络系统指数稳定
Exponential stabilization of an n-star thermoelastic network system based on time-varying gains extended state observer
本文针对一种具有n星型构型及末端质量的Ⅱ型热弹性网络系统,探究了其在控制边界受非均匀有界外部扰动时的边界稳定问题。在先进的主动抗扰控制框架下,引入具有自适应增益特性的观测器以实现精确扰动估计,并结合反馈控制机制完成扰动补偿。从理论上严格证明了时变扩张状态观测器的收敛性问题,并运用半群理论验证了闭环系统的适定性。基于李雅普诺夫方法的综合分析证实了系统在有效抑制扰动影响的同时还能够实现跟踪误差的指数级收敛。数值实验佐证了该理论研究的正确性,验证了该控制方案的实际有效性。
标题:Exponential stabilization of an n-star thermoelastic network system based on time-varying gains extended state observer作者:Lingwei Zheng1, Lei Wang1, Zhiqiang Gao2机构:1 School of Science, Tianjin University of Technology; 2 Department of Electrical and Computer Engineering, Cleveland State University引用:Zheng, L., Wang, L. & Gao, Z. Exponential stabilization of an n-star thermoelastic network system based on time-varying gains extended state observer. Control Theory Technol. 23, 529–542 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00283-5全文链接:https://rdcu.be/eMOVh中文简介链接:基于时变增益扩张状态观测器的n星型热弹性网络系统指数稳定
14 采用级联广义比例积分观测器的自抗扰控制:在并网变换器电流控制中的应用
Active disturbance rejection control with cascade generalized proportional integral observer: application to the current control of grid-connected converters
本文提出一种新的自抗扰控制(ADRC)方案:将带内部模型的广义比例积分观测器(GPIO)按级联方式连接,用以同时估计多项式扰动与谐振扰动。该估计器结构称为级联 GPIO(CGPIO),其总扰动灵敏度等于各级级联灵敏度的乘积。此方法可同时提升对周期性与非周期性扰动的抑制性能,并在谐波分量频率变化时保持更强鲁棒性。此外,估计器的解耦特性降低了单个 GPIO 的阶次,从而简化参数整定并避免观测器增益过大。本文从频域角度对所提控制方案进行分析,并在并网变换器电流控制场景下,通过含控制增益不确定性、谐波畸变、频率偏差与测量噪声等工况的实验予以验证。实验结果表明,基于CGPIO的ADRC相比基准方案(比例–积分PI与比例–谐振PR控制器)具有更优的控制性能。
标题:Active disturbance rejection control with cascade generalized proportional integral observer: application to the current control of grid-connected converters
作者:Harvey David Rojas1,2, Nelson Leonardo Díaz1, Herbert Enrique Rojas1, John Cortés-Romero3
机构:1 GISE3 Research Group, Department of Electrical Engineering, Universidad Distrital Francisco José de Caldas; 2 Department of Electronic and Mechatronic Engineering, Universidad Manuela Beltrán; 3 Department of Electrical and Electronic Engineering, Universidad Nacional de Colombia (哥伦比亚)
引用:Rojas, H.D., Díaz, N.L., Rojas, H.E. et al. Active disturbance rejection control with cascade generalized proportional integral observer: application to the current control of grid-connected converters. Control Theory Technol. 23, 543–562 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00285-3
中文简介链接:采用级联广义比例积分观测器的自抗扰控制:在并网变换器电流控制中的应用
15 倾转旋翼无人机建模与自抗扰控制
Modeling and active disturbance rejection control of a tilt-rotor UAV
本文针对倾转旋翼无人机的动力学建模与轨迹跟踪问题,提出在切线线性化系统上应用线性自抗扰控制(LADRC)的解决方案。通过排除Y轴分量构建微分平坦子系统,并利用克罗内克矩阵求解平坦输出空间。采用缩比原型参数进行的数值评估表明:该方案在实验场景下能以可行的控制量实现精确轨迹跟踪,验证了控制策略的有效性。
标题:Modeling and active disturbance rejection control of a tilt-rotor UAV
作者:Victor-Gabriel Sánchez-Meza1, Yair Lozano-Hernández2,3, Norma Lozada-Castillo1, Mario Ramírez-Neria4, Alberto Luviano-Juárez1
机构:1 Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas, Instituto Politécnico Nacional; 2 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Hidalgo, Instituto Politécnico Nacional; 3 Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería “Alejo Peralta”, Instituto Politécnico Nacional; 4 Universidad Iberoamericana, InIAT Instituto de Investigación Aplicada y Tecnología (墨西哥)
引用:Sánchez-Meza, VG., Lozano-Hernández, Y., Lozada-Castillo, N. et al. Modeling and active disturbance rejection control of a tilt-rotor UAV. Control Theory Technol. 23, 563–577 (2025). https://doi.org/10.1007/s11768-025-00284-4
中文简介链接:倾转旋翼无人机建模与自抗扰控制
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期刊简介

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Control Theory and Technology (CTT), 中文名《控制理论与技术》, 创刊于2003年,原刊名为Journal of Control Theory and Applications,2014年刊名更改为Control Theory and Technology。由华南理工大学与中国科学院数学与系统科学研究院联合主办,主要报道系统控制科学中具有新观念、新思想的理论研究成果及其在各个领域中的应用。目前被 ESCI (JIF 1.5)、EI、Scopus (CiteScore 3.2)、CSCD、INSPEC、ACM 等众多数据库收录, 并于2013–2018年获得两期中国科技期刊国际影响力提升计划项目资助。2017–2021年连续获得“中国最具国际影响力学术期刊”和“中国国际影响力优秀学术期刊”称号,获得广东省高水平科技期刊建设项目I期(2021-2024年)和II期,2022-2024年进入中国科协自动化学科领域高质量科技期刊目录。
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2023-2024刊期合集
Volume 22 (February - November 2024)
Issue 3, 2024 - Special issue on analysis and control of complex systems in honor of the 90th birthday of Professor Huashu Qin
Issue 2, 2024 - Special issue on system identification and estimation
Volume 21 (February - November 2023)
Issue 3, 2023 - Special issue on frontiers of control and automation, dedicated to Prof. Ben M. Chen 60th birthday
Issue 1, 2023 - Special issue on connecting theory and practice with ADRC
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