一种新型三阶固定时间收敛滑模非线性扩张状态观测器
作者机构：成都信息工程大学自动化学院 中国航发四川燃气涡轮研究院高空模拟技术重点实验室 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室
出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)
年 卷 期：2024年
核心收录：
学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化]
基 金：国家自然科学基金项目(61972324) 四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0462) 四川省自然科学基金创新研究群体项目(2023NSFSC1985) 四川省科技成果转移转化示范项目(24ZHSF0049)
主 题：非线性扩张状态观测器 滑模控制 固定时间收敛 状态估计 Lyapunov函数 自抗扰控制
摘 要：为了解决传统扩张状态观测器存在对系统状态跟踪速度慢、跟踪精度低的问题,基于滑模控制方法设计了一种新型三阶固定时间收敛滑模非线性扩张状态观测器,并对其收敛时间和稳态误差进行了分析.首先,提出了一种新型固定时间收敛滑模面和滑模趋近律,并借助滑模控制方法设计得到了滑模非线性扩张状态观测器.然后,利用Lyapunov函数证明了该滑模非线性扩张状态观测器能实现固定时间收敛,并且分析了其对系统扰动的估计误差.最后,仿真对比实验表明与传统扩张状态观测器相比,该滑模非线性扩张状态观测器能实现对系统状态快速且高精度的跟踪、具有显著的性能优势.
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