控制理论与应用

作者：李习康,许璟,牛玉刚

单位：华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室,华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室,华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室

关键词：时滞; 滑模控制; PIR滑模面; 鲁棒性; 频域分析

基金：国家自然科学基金项目(61803156, 62073139)资助.

传统的比例–积分–微分(PID)滑模控制具有高频测量噪声鲁棒性差、参数整定方法复杂等缺点. 针对上述问题, 本文设计了一种基于带记忆输出反馈的比例–积分–滞后(PIR)滑模控制器, 并提出了基于频域分析的控制器参数自整定方法. 在控制器选型上, 将“带记忆”反馈机制引入到滑模面设计中, 提高滑模面的平滑滤波和高频噪声抑制能力. 首先, 基于PIR滑模面设计了等效控制律, 实现输出反馈下的闭环系统的滑模态稳定. 其次, 分析了基于输出反馈的PIR滑模面的有限时间可达性, 确保系统在存在匹配扰动时仍保持良好的鲁棒性. 最后, 在控制器参数整定方面, 通过迭代消除法消去时滞项在闭环特征方程中的影响, 同时基于衰减速率对系统进行极点配置, 实现PIR参数的在线自整定. 仿真结果表明, 该整定方法能够保证闭环二阶系统具有良好的鲁棒性和抗干扰性能.

来源：2022年第12期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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