离散时间线性多变量系统的基于模型的扩展状态观测器
系统与控制
2025-10-02 v1 系统与控制
摘要
提出了一种针对离散时间线性多变量系统的模型基扩展状态观测器（MB-ESO）及其变体，其中将多个扰动定义为以类似于原始 ESO 公式的方式表示为扩展状态向量。变体 MB-ESO 扩展了 MB-ESO，以解决扰动增益矩阵为非对角的情况。利用变体 MB-ESO 与众所周知的未知输入观测器（UIO）之间的联系，首次建立了 MB-ESO 及其变体在多变量系统中存在的条件，即扰动与植物输出之间不存在不变零点。证明了在观测器特征值全部位于原点且子系统解耦的情况下，变体 MB-ESO 产生的扰动估计与 UIO 的扰动估计相同。此外，分析了 MB-ESO 及其变体的误差特性，并推导了与扰动估计误差相关的传递函数。数学和仿真结果均表明，MB-ESO 的扰动估计误差随观测器特征值和时间单调减小。
引用
@article{arxiv.2510.01007,
title = {A Model-Based Extended State Observer for Discrete-Time Linear Multivariable Systems},
author = {Jinfeng Chen and Zhiqiang Gao and Qin Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01007},
year = {2025}
}