基于改进分数阶积分滑模的MDF电液伺服系统自抗扰控制

提出一种基于改进分数阶积分滑模的中密度纤维板(MDF)连续热压电液伺服系统自抗扰控制策略,以消除复杂外干扰和系统未建模动态对中密度纤维板板坯厚度的影响。利用扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO),将系统未建模动态和复合干扰扩张成一个新的状态,通过前馈通道返回控制器进行补偿,以保证系统的稳定。将分数阶积分滑模控制(Fractional-Order Integration Sliding Mode Control,FOISMC)引入自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC),通过建立滑模面与非线性鲁棒项,提高系统的鲁棒性与抗扰动能力;同时构造分数阶积分滑模切换项减少抖振的影响,使系统对高频未建模动态失稳具有更好的动态性能。仿真结果表明,所设计的控制器能够使MDF获得良好的板厚控制精度。

基于ADRC的动态面非奇异终端滑模MDF板厚控制研究

针对中密度纤维板板厚纠偏位置伺服系统存在内外干扰及在干扰条件下影响快速准确位置跟踪的问题,提出一种基于自抗扰(Auto Disturbance Rejection Control,ADRC)的动态面非奇异终端滑模控制策略。首先,通过跟踪微分器对输入信号进行提取,利用线性扩张状态观测器对系统的内外总干扰进行实时估计观测。其次,引入一阶低通滤波器,利用动态面控制理论与非奇异终端滑模相结合,设计动态面非奇异终端滑模控制器(Dynamic Surface Non-singular Terminal Sliding Mode Control,DSNTSMC)以提高系统的抗干扰性与响应精度。最后,通过构造Lyapunov函数证明系统的稳定性。仿真结果表明:所述方法可以观测内外干扰,同时拥有更好的收敛速度与跟踪精度,可保证系统的稳定性。