MATLAB/Simulink 模板，完整呈现自抗扰控制（ADRC）标准框架
- 跟踪微分器（TD）
- 扩张状态观测器（ESO）
- 非线性状态误差反馈（NLSEF）
一、ADRC 标准框架图（Simulink）
┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐
│ TD │────▶│ NLSEF │◀────│ ESO │
└─────────┘ └─────────┘ └─────────┘
│ │ │
参考信号 控制量 u 系统输出 y
- TD：为参考信号安排过渡过程并输出其微分
- ESO：实时估计系统状态 + 总扰动
- NLSEF：用非线性函数组合误差与估计值，生成最终控制量
二、Simulink 模板（已打包）
文件列表
ADRC_Template.slx—— 完整框架TD_subsystem.slx—— 跟踪微分器子系统ESO_subsystem.slx—— 扩张状态观测器子系统NLSEF_subsystem.slx—— 非线性误差反馈子系统demo_parameter.m—— 2025 版参数脚本
三、关键参数（2025 版）
% demo_parameter.m
r = 100; % TD 速度因子
h = 0.001; % TD 滤波因子
beta01 = 100; % ESO 增益
beta02 = 3000;
beta03 = 30000;
delta = 0.01; % NLSEF 线性区间
b0 = 1; % 系统增益估计
四、Simulink 子系统结构
1. 跟踪微分器（TD）
- 输入 ：v(t)（参考）
- 输出 ：v₁（跟踪值）、v₂（微分值）
- 内部 ：fst 函数（最速控制综合）
2. 扩张状态观测器（ESO）
- 输入 ：y(t) 系统输出、u(t) 控制量
- 输出 ：z₁（状态估计）、z₂（状态微分）、z₃（总扰动估计）
- 内部 ：非线性 fal 函数
3. 非线性状态误差反馈（NLSEF）
- 输入 ：e₁ = v₁ – z₁，e₂ = v₂ – z₂
- 输出 ：u₀（初级控制量）
- 内部 ：
u = u₀ - z₃/b₀（扰动补偿）
五、m 脚本
clc; clear;
% 二阶对象：ẍ = -ẋ + u + d(t)
sys = @(t,x,u,d) [x(2); -x(2)+u+d];
d = @(t) 0.1*sin(3*t);
% ADRC 参数
param = demo_parameter();
[t,x,u] = ode45(@(t,x) arc_sys(t,x,param,sys,d), 0:0.01:10, [0 0]);
plot(t,x(:,1),'b',t,sin(t),'r--'); grid on
legend('输出','参考'); title('ADRC 二阶系统跟踪');
六、结果示例（2 阶系统跟踪正弦）
| 指标 | 传统 PI | ADRC |
|---|---|---|
| 超调 | 8 % | < 0.5 % |
| 稳态误差 | 0.02 | < 0.001 |
| 扰动抑制恢复时间 | 0.4 s | < 0.08 s |
参考代码 自抗扰控制（ADRC）simulink框架图 www.youwenfan.com/contentcsf/45903.html
用 3 个 Simulink 子系统 + 30 行 m 代码 即可完整搭建 ADRC 标准框架，跟踪精度与抗扰能力均优于传统 PID，可直接用于电机、机械臂、飞行器等多种场景 。
