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

摘要：

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.

关键词：连铸结晶器、振动位移系统、扩张状态观测器、非奇异终端滑模控制、自适应增益

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资助基金：国家自然科学基金项目61873226;河北省自然科学基金项目F2017203304, F2015203400;河北省人才工程培养经费科研项目A2016015002

在线出版日期：2019-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：120-128