störningsobservatörer

Störningsobservatörer är modeller och algoritmer inom reglerteknik som estimerar och kompensar nätverkets eller styrsystemets yttre och inre störningar för att möjliggöra kompensation och förbättrad reglerprestanda. Grundidén är att använda en modell av plantan tillsammans med mätningar av insignal och utsignal för att beräkna en uppskattning av en störning som påverkar systemets dynamik.

I praktisk design används ofta en nominal modell och ett återkopplat observerblock som genererar en störningssignal. Den klassiska störningsobservatören (DOB) bygger på en omvänt modellkoppling och ett lågpassfilter (Q-filter) för att isolera störningskomponenten och undvika att förstärka mätbrus. Alternativa tillvägagångssätt, såsom det utökade tillståndsobservatören (ESO) i aktiv störningsrejektering (ADRC), estimerar det totala obekanta dynamiska bidraget snarare än en specifik störning.

Störningsobservatörer används i rörelse- och drivsystem, fordonsstyrning, flyg- och processindustri för att förbättra störningsavvisning, öka robusthet mot modellfel och reducera krav på högre regleringsbandbredd. Viktiga designfaktorer är observatörens bandbredd, känslighet för modellfel, filterval och implementeringsaspekter i diskret tid. Begränsningar inkluderar kompromissen mellan snabb estimering och brusförstärkning samt minskad effektivitet vid stora modellavvikelser eller fördröjningar i mätningar.