电液伺服系统的非线性积分滑模变结构控制

摘要

针对存在初始误差时积分滑模控制器导致电液伺服系统暂态性能恶化甚至不稳定的问题，提出了一种非线性积分滑模变结构控制方法。考虑到系统的不确定性以及外干扰问题，建立电液伺服系统的非线性数学模型；把一种能够将小误差放大、大误差饱和的非线性函数引入积分滑模面中，形成非线性积分滑模面，并通过Lyapunov稳定性理论证明了在该控制方法下系统的稳定性；在Matlab/Simulink环境中搭建电液伺服系统模型和非线性积分滑模控制器模型，并与滑模控制器以及常规积分滑模控制器仿真结果比较。结果表明：该控制器不仅消除了系统的超调量，还将调节时间缩短了43.33%;与滑模控制器相比，该控制器的位移跟踪精度提高了40.16%。因此，应用非线性积分滑模控制器的电液伺服系统不仅能够提高跟踪精度，还能改善系统的暂态性能。

关键词

电液伺服系统 / 非线性积分滑模控制器 / 位置跟踪 / 暂态性能