控制理论与应用

作者：单文悦,辛丽平,张静,牛先铎,孙国法

单位：青岛理工大学信息与控制工程学院,青岛理工大学信息与控制工程学院,青岛理工大学信息与控制工程学院,青岛理工大学信息与控制工程学院,青岛理工大学信息与控制工程学院

关键词：预定义时间控制;滑模控制;连续搅拌反应釜;未知干扰;温度控制;浓度控制

基金：山东省自然科学基金项目(ZR2025MS1101,ZR2021MF076,ZR2016FB04),国家自然科学基金项目(201606141),山东省重点研发项目(2018GHY 115025), 中国博士后面上项目(2018M642611)资助.

连续搅拌反应釜(CSTR)是化工过程工业中常用的反应容器.为进一步提升CSTR系统的动态性能和静态性能, 本文针对一类含有未知干扰的CSTR系统提出一种基于预定义时间的滑模控制算法.为使CSTR系统在预设时间内稳定,并解除系统初始状态对稳定时间的约束,基于预定义时间控制理论建立了系统稳定时间和控制参数的显示关系;为减小滑模控制器的抖振,采用tanh函数代替传统符号函数sgn设计控制律;采用MATLAB仿真实验验证所设计控制方案的有效性和可行性;通过与现有有限时间控制方法进行仿真结果对比,检验本文设计方法的优越性.研究结果表明,本文方法在保持良好静态性能的同时,具有更强的抗干扰能力和更快的收敛速度.

来源：2025年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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