控制理论与应用

作者：张文军,平兆武,黄云志,葛锁良,卢俊国

单位：合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥工业大学电气与自动化工程学院,上海交通大学自动化系

关键词：二级倒立摆;跟踪控制;输出调节;摩擦补偿;欠驱动机械系统

基金：国家自然科学基金项目(62273127,62073217),中央高校基本科研业务费项目(JZ2025HGTG0293),安徽省重点研发计划项目(2022a05020025)资 助.

二级倒立摆是一种典型的多变量、非线性、欠驱动机械系统.同时,小车和导轨之间存在时变的摩擦力.因此, 二级倒立摆的高精度跟踪控制问题具有一定的挑战性.为了解决时变参考信号下二级倒立摆的跟踪控制问题,本文基于近似离散时间输出调节理论提出了一种带有自适应摩擦补偿的三阶控制器.首先,采用基于近似离散时间输出调节理论的多项式近似方法,设计了一个三阶控制器来实现无摩擦情况下二级倒立摆的跟踪控制;其次,考虑到小车与导轨之间存在的摩擦力会影响系统的跟踪性能,本文设计了一个自适应摩擦补偿器,并将其与三阶控制器相结合,形成最后的控制方案.实验结果表明,本文所提出的控制算法具有良好的跟踪性能.

来源：2026年第3期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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