控制与决策

作者：吴盛彬,那靖,陈新开,张发祥

单位：昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650500;昆明理工大学 云南省智能控制与应用重点实验室，昆明 650500;贵州财经大学 现代教育技术中心，贵阳 550025,,昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650500;昆明理工大学 云南省智能控制与应用重点实验室，昆明 650500,,芝浦工业大学 电子与信息系统系，埼玉县 3378570,,昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650500;昆明理工大学 云南省智能控制与应用重点实验室，昆明 650500,

关键词：超磁致伸缩驱动器;迟滞非线性;非逆模型补偿;输出反馈;滑模控制;未知系统动态估计器

基金：国家自然科学基金项目(62273169, 62433012, 62303200).

针对超磁致伸缩驱动器(GMA)系统输出位移与输入电流间的迟滞效应影响控制精度的问题, 提出一种无需逆模型补偿的输出反馈滑模控制方法. 首先, 对传统Prandtl-Ishlinskii (CPI)模型进行改进, 构建改进PI (MPI)迟滞模型用于准确表征迟滞非对称性; 然后, 将MPI模型分解为线性和非线性部分, 并将GMA系统模型转换为仿射形式; 接着, 设计一种未知系统动态估计器(USDE), 用于对包含迟滞算子的非线性动态进行准确估计; 最后, 引入基于快速趋近律的滑模控制方法, 有效改善给定轨迹跟踪的响应速率和稳定性. 实验结果表明, 在给定正弦信号下, 相较于基于扩张状态观测器(ESO)与采用传统趋近律(CRRL)的控制方法, 所提出方法的平均绝对误差(MAE)分别降低了25%和23%, 均方根误差(RMSE)分别降低了21%和25%, 标准差(SD)分别降低了15%和27%.

来源：2025年第7期

《控制与决策》期刊编辑部

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