伺服电机驱动的连铸结晶器振动系统受限状态下预设性能控制

李强¹，方一鸣^1,2，李建雄¹，马壮¹

1. 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室2. 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

摘 要：以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统为研究对象,针对系统输入和状态受限问题,考虑系统存在的参数不确定性和负载转矩扰动影响,设计一种基于观测器的预设性能自适应控制器.首先,针对系统存在的参数不确定性、负载转矩扰动等问题,基于Lyapunov函数设计变增益扩张状态观测器,在保证观测精度的同时,削弱峰值现象;其次,考虑状态和输入受限的情况,将预设性能函数与Backstepping技术相结合设计控制器,构建指令滤波器解决"计算膨胀"问题,引入动态补偿量对观测器及受限状态产生的误差进行补偿,并对所设计的控制器进行稳定性分析;最后,通过仿真对比实验验证控制器的有效性.

关键词：连铸结晶器;振动位移系统;预设性能;状态观测;反步控制;