控制与决策

作者：沙磊,王树波,刘逸坚

单位：1. 青岛大学 自动化学院,山东 青岛 266071;2. 青岛大学 山东省工业控制技术重点实验室,山东 青岛 266071,,1. 青岛大学 自动化学院,山东 青岛 266071;2. 青岛大学 山东省工业控制技术重点实验室,山东 青岛 266071,,1. 青岛大学 自动化学院,山东 青岛 266071;2. 青岛大学 山东省工业控制技术重点实验室,山东 青岛 266071,

关键词：二质量系统;扰动补偿;有限时间控制;滑模控制;扩张状态观测器;稳定性分析

基金：国家自然科学基金项目(62173194)；山东省优秀青年基金项目(ZR2021YQ41).

针对含未知负载信息的二质量伺服系统,提出一种基于有限时间扩张状态观测器的非奇异快速终端滑模控制方法.首先,利用电机侧位置信息设计有限时间扩张状态观测器估计系统的扰动,并将估计值融入到控制器中作为前馈项对系统的未知扰动进行补偿;然后,引入一种新型的滑模趋近律,该趋近律能够避免传统滑模控制中存在的奇异性问题,据此设计非奇异快速终端滑模控制器,保证系统状态在有限时间内收敛到原点,并根据李雅普诺夫稳定性理论分析闭环系统的稳定性;最后,通过仿真和实验验证所提出方法的优越性.结果表明,与传统的PID等控制相比较,所提出的基于扩张状态观测器的有限时间滑模控制方法能够提高系统的跟踪性能,并有效增强二质量伺服系统的抗扰动能力.

来源：2023年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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