控制与决策

作者：李习康,许璟,牛玉刚,贾廷纲

单位：华东理工大学 能源化工过程智能制造教育部重点实验室,上海 200237,,华东理工大学 能源化工过程智能制造教育部重点实验室,上海 200237,,华东理工大学 能源化工过程智能制造教育部重点实验室,上海 200237,,上海电气自动化集团,上海 200070,

关键词：比例-积分-时滞;滑模观测器;指数稳定性;粒子群算法

基金：国家自然科学基金项目(62173141)；上海市自然科学基金项目(22ZR1417900).

传统状态观测器仅基于当前观测误差重构系统状态,未充分利用系统历史观测数据.针对存在匹配扰动的二阶不确定线性系统,设计一种比例-积分-时滞滑模观测器,实现不确定线性系统状态的鲁棒确切估计.首先,设计带记忆滑模函数,形式为历史观测误差和当前观测误差的线性组合,设计参数包括滑模面增益和人工时滞两部分,将滑模面中的时滞项基于泰勒级数展开,将截断误差表示为积分形式;然后,设计带记忆输出反馈等效控制律,采用时滞依赖型Lyapunov泛函,进行滑模动态指数稳定性分析和观测补偿;接着,将观测器参数设计转化为多目标优化问题,优化目标包括:系统状态衰减率、控制代价、高频噪声不灵敏度,基于粒子群算法,在上述3个优化目标间实现设计参数优化整定,在“快、准、稳”方面进行合理折衷选择;最后,在无源网络系统中,验证所提出滑模观测器的可行性和有效性.

来源：2024年第4期

《控制与决策》期刊编辑部

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