Filtr Kalmana jako alternatywa dla rozszerzonego obserwatora stanu w algorytmie regulacji ADRC
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ 2 ] Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik | [ S ] student
[2.2] Automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne
EN Kalman Filter as an Alternative to Extended State Observer in ADRC Control Algorithm
2024
artykuł naukowy
polski
- filtr Kalmana
- ADRC
- rozszerzony obserwator stanu
- stół z balansującą kulą
- obiekt nieliniowy
- układ stochastyczny
PL W artykule przedstawiono zmodyfikowany algorytm odpornej regulacji z aktywną kompensacją zaburzeń ADRC z wykorzystaniem filtru Kalmana KF do estymacji rozszerzonego wektora stanu. Filtrem Kalmana zastąpiono używany w podstawowej formie rozszerzony obserwator stanu ESO. Modyfikacja ta pozwoliła na poprawę odporności układu w warunkach działania pomiarowych zakłóceń stochastycznych. Przedstawiono sposób syntezy układu regulacji i doboru nastaw filtru Kalmana zapewniający skuteczność sterowania, a także pokazano ich wpływ na działanie układu. Eksperymenty zostały przeprowadzone na układzie laboratoryjnym z balansującą na stole kulą BBT. Jakość regulacji została oceniona na podstawie przebiegów czasowych oraz całkowych wskaźników jakości, dla różnych konfiguracji nastaw oraz poziomów zaszumienia. W wyniku badań wykazana została przewaga zastosowania filtru Kalmana nad obserwatorem pod kątem wrażliwości na szumy pomiarowe. Zastosowanie filtru Kalmana jako estymatora dla rozszerzonego stanu wykazało pozytywny wpływ na jakość regulacji i zdolność do odrzucania zakłóceń wewnętrznych również w układzie deterministycznym.
31 - 39
CC BY (uznanie autorstwa)
otwarte czasopismo
ostateczna wersja opublikowana
w momencie opublikowania
publiczny
70