控制与决策

作者：马壮,方一鸣,许淼,李强

单位：燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室,河北 秦皇岛 066004;唐山学院 河北省智能数据信息处理与控制重点实验室,河北 唐山 063000,,燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室,河北 秦皇岛 066004,,燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室,河北 秦皇岛 066004,,燕山大学 河北省工业计算机控制工程重点实验室,河北 秦皇岛 066004,

关键词：连铸结晶器;执行器饱和;预设性能;扩张状态观测器;反步控制

基金：国家自然科学基金项目(61873226)；河北省自然科学基金重点项目(F2017203304)).

针对伺服电机驱动的连铸结晶器控制系统执行器输入饱和和状态受限问题,同时考虑系统存在负载扰动、参数摄动等不确定性问题,提出一种基于扩张状态观测器的跟踪误差预设性能反步控制策略.首先,针对执行器输入饱和问题,建立系统的数学模型;然后,采用一种线性扩张状态观测器实时观测系统时变负载扰动、参数摄动等不确定性,并对观测误差的收敛性进行分析;接着,针对伺服电机电流饱和与跟踪误差预设性能控制问题,通过引入辅助状态变量确保系统跟踪误差限定在允许范围内,设计基于扩张状态观测器的反步(Backstepping)控制器;最后,根据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并通过系统仿真验证所提出控制策略的有效性.

来源：2023年第2期

《控制与决策》期刊编辑部

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