基于扰动观测器的非线性系统控制

基于干扰观测器的控制(NDOBC，nonlinear disturbance observer based control) 

• 模型的建立：——将非线性系统描述为：

        其中，x、u、d分别为状态向量、输入向量、外部扰动向量；f(x)、g1(x)、g2(x)是关于x的光滑函数。

• 对于该系统的一般设计步骤：

1. 在假定扰动可测的前提下，设计系统的非线性控制器，以达到稳定性和其他性能指标。
2. 设计一个非线性扰动观测器来估计扰动。
3. 将扰动观测器与控制器集成，将控制律中的扰动替换为扰动观测器产生的扰动估计。

 假设扰动是由线性外生系统产生的

为了估计未知扰动，提出了一个基本扰动观测器为：

其中，l(x)为观测器的非线性增益函数：。

定理1：如果选择非线性增益函数(x)，扰动观测器可以指数跟踪扰动：

是全局指数稳定的，估计误差定义为 ：

 定理2：非线性扰动观测器产生的估计，如果存在一个增益K，使传递函数全局指数收敛于被扰动

 渐近稳定且严格正实数，其中。

参考文献：Disturbance Observer Based Control for Nonlinear Systems