基于扩张状态观测器的连铸结晶器振动位移系统自适应滑模控制

• Published in: 控制理论与应用 Vol. 36; no. 1; pp. 120 - 128
• Main Authors: 李建雄, 张文博, 章启宇, 方一鸣
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛066004 2019; 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,河北秦皇岛066004%燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室,河北秦皇岛,066004
• Subjects: 非奇异终端滑模控制; 连铸结晶器; 扩张状态观测器; 自适应增益; 振动位移系统
• ISSN: 1000-8152
• DOI: 10.7641/CTA.2018.70490

针对伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统中存在时变负载转矩、参数不确定性等问题,本文提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的自适应非奇异终端滑模(nonsingular terminal sliding mode,NTSM)控制方法.首先,设计ESO对系统存在的综合扰动和不可测状态进行估计.然后,采用分层设计的方法,分别对位移跟踪子系统和电流环子系统设计基于ESO的自适应NTSM控制器和滑模控制器.为削弱ESO估计误差对跟踪精度的影响,在NTSM控制器中引入了自适应增益.可以证明,所设计的控制器能够保证闭环系统所有信号有界,系统状态可渐近收敛到原点附近的小邻域内.最后,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.