控制理论与应用

作者：李强,方一鸣,李建雄,马壮

单位：河北轨道运输职业技术学院,燕山大学,燕山大学,燕山大学

关键词：连铸结晶器；状态约束；切换函数；扩张状态观测器；滑模控制

基金：省自然科学基金,其它,国家自然科学基金

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在的机械加工精度误差、摩擦非线性等不确定性和负载转矩扰动等问题，考虑伺服电机单方向变速转动产生的状态约束，提出了一种基于切换函数的抗干扰控制方案。首先，针对系统中状态约束且不可测及前向通道含有非线性周期函数（近似正弦函数，逆解非唯一）传递关系的问题，通过建立偏心轴转角误差与结晶器振动位移之间的函数关系，解决系统自身的状态约束问题。其次，针对系统存在的不确定性和负载转矩扰动问题，设计切换函数重构系统中存在的整体不确定性，通过扩张状态观测器对整体不确定性进行估计，将估计值与滑模控制方法相结合设计输出反馈控制器，实现结晶器振动位移的跟踪控制。最后，通过Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性，通过仿真验证了本文所提方法的有效性。

来源：2019年第9期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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