控制理论与应用

作者：陈辉,齐苗苗,刘佳彬,连峰,韩崇昭

单位：兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,西安交通大学 自动化科学与工程学院,西安交通大学 自动化科学与工程学院

关键词：压电作动器; 鲁棒控制; 相关性辨识; Youla参数化; 卡尔曼滤波; 多目标互补控制

基金：国家自然科学基金项目(62363023, 62163023, 61873116, 62366031), 甘肃省基础研究创新群体项目(25JRRA058), 中央引导地方科技发展资金 项目(25ZYJA040), 甘肃省重点人才项目(2024RCXM86), 甘肃省军民融合发展专项资金项目资助.

针对存在模型不确定性、外界干扰和测量噪声下的压电作动器(PEA)高精度跟踪控制问题, 本文提出多目标互补鲁棒控制方法. 首先, 建立基于Hammerstein模型结构的率相关迟滞非线性模型, 其中系统的静态迟滞非线性环节采用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述, 动态线性环节则由改进的相关性辨识法得到. 然后, 在此模型基础上, 提出用多目标互补鲁棒控制方法来实现压电作动器的高精度跟踪控制, 该控制器应用PID控制理念实现闭环系统的最优性能, 并采用鲁棒控制策略达到闭环系统的鲁棒稳定, 同时融合了Youla参数化的思想解决系统最优性能与鲁棒性之间的矛盾. 最后, 通过实验验证系统的跟踪精度及抗干扰能力, 证明了本文所提出方法的有效性.

来源：2026年第2期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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