控制理论与应用

作者：张扬名,吴铭凡,方剑吟,闫鹏

单位：暨南大学能源电力研究中心,暨南大学能源电力研究中心,暨南大学能源电力研究中心,山东大学机械工程学院

关键词：压电执行器; 分数阶; 迟滞补偿; 迭代学习干扰观测器; 滑模控制

基金：中国博士后基金项目(2022M721344), 浙江省自然科学基金项目(LQ20F030009)资助.

针对压电纳米运动系统的轨迹跟踪问题, 本文提出了一种自适应迟滞补偿的迭代学习分数阶滑模控制方法. 引入Prandtl-Ishlinskii模型描述压电纳米运动系统的迟滞非线性, 借助一种新的自适应滤波辨识方法获得其参数, 设计逆控制器对迟滞非线性进行前馈补偿. 将外部扰动和未建模动力学视为集总干扰, 使用迭代学习方法设计一种观测器对干扰进行估计与补偿. 在此基础上, 引入双曲正切函数, 构造分数阶滑模控制器. 通过李雅普诺夫方法证明了参数估计误差的全局收敛性和闭环系统的稳定性. 最后, 将迭代学习分数阶滑模控制方法应用在压电纳米运动系统中, 实验验证了该方法具有较强的抗干扰能力和较高跟踪精度.

来源：2025年第6期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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