考虑非匹配扰动的飞机EMA伺服系统的改进滑模复合控制

作     者：常雨芳 张闯闯 高鹏 严怀成 黄文聪 

作者机构：湖北工业大学电气与电子工程学院 华东理工大学信息科学与工程学院 

出 版 物：《控制理论与应用》 (Control Theory & Applications)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61903129)资助 

主　　题：机电作动器 非匹配扰动 级联扩张状态观测器 非奇异全局终端滑模 

摘      要：飞机机电作动器(electro-mechanical actuator, EMA)伺服系统中普遍存在的非匹配扰动会降低系统状态的跟踪精度.针对此问题,本文提出了一种基于级联扩张状态观测器的改进非奇异全局终端滑模和非匹配扰动估计反馈补偿的复合控制方法.首先,在对非匹配扰动进行精确定义的基础上建立了系统的优化数学模型,设计了级联扩张状态观测器对非匹配和匹配扰动进行实时估计;其次,基于扰动估计信息设计了改进非奇异全局终端滑模面和控制律,使系统制动压力可以精确跟踪其期望输出值;再次,通过非匹配扰动估计反馈补偿抵消了系统转子角速度输出的跟踪误差,抑制了非匹配扰动对系统状态的负面影响;最后,在三类期望输出制动压力下进行了仿真分析,验证了本文提出的飞机EMA伺服系统复合控制方法能够有效处理非匹配扰动的影响,使系统状态获得更快的收敛速度以及更高的跟踪精度.