为解决一类轻载电液位置伺服系统线性自抗扰控制器设计过程中面临的阶次选择问题,本文从系统特性、频域等角度,分析自抗扰框架中“积分器串联结构”与轻载电液位置伺服系统之间的内在联系,得到轻载电液位置伺服系统在自抗扰控制框架下是本质“一阶”系统的结论,从而合理设计了1阶线性自抗扰控制器.在此基础上,提出了有效的控制器参数整定方法,并分析了闭环系统的稳定性.仿真和试验结果表明,与高阶相比1阶线性自抗扰控制器可以更好地控制动态过程较快、负载较轻的惯性负载电液位置伺服系统,为自抗扰控制在液压伺服领域的工程应用提供了参考.

运动平台是机床设备中重要的组成部分,广泛使用的机械导轨式运动平台定位精度难于突破微米级,摩擦是影响机械导轨式运动平台定位精度的主要原因。为解决摩擦作用导致的运动平台动态性能难以提升的问题,针对直线音圈电机运动平台设计了一种线性自抗扰控制器。将PD控制器和带模型信息的扩张状态观测器相结合,带模型信息的扩张状态观测器可以根据控制输入量和位置误差估计出平台运动过程中受到的摩擦力,并在控制输入量中进行补偿。该观测器很好地补偿了摩擦扰动,从而提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。仿真实验表明:该线性自抗扰控制器与PID控制器相比,可有效提高直线音圈电机运动平台的动态性能。

高速避让技术能够提高汽车行驶的主动安全性,是汽车智能化发展亟待解决的关键问题。针对高速避让路径跟踪控制系统中存在的外界侧向风干扰,通过控制车辆实际行驶轨迹曲率跟踪理想目标路径曲率,设计二阶自抗扰控制器。外界侧向风干扰可以通过扩张状态观测器进行观测和补偿。为了解决避让过程存在侧向加速度过大或产生阶跃、曲率不连续问题,利用三次B样条曲线对避让路径进行曲率拟合,采用Carsim与Simulink联合仿真方法进行控制器性能验证。仿真结果表明,在存在外界侧向风干扰下,所设计的路径跟踪控制器具有良好的控制效果,对外界干扰具有鲁棒性。

针对热轧立辊电液伺服系统控制精度问题提出一种基于线性自抗扰控制器（LADRC）的控制方法。LADRC与传统的ADRC相比：去掉跟踪微分器（TD）只由线性扩张状态观测器（LESO）和线性组合（LSEF）组成这两部分只用线性函数实现可直接用Simulink模块建模。推导出LADRC参数的整定公式使参数调整过程大为简化。另外所采用的LADRC阶次比常规方法低一阶由此产生的误差再加上其他未知不确定外扰和未建模动态都归结为一个综合扰动量由LESO对其进行观测和补偿。仿真结果表明：LADRC控制器比传统的PID控制器具有更好的抗扰动能力、更强的鲁棒性。