船用天然气发动机电子节气门自适应高阶滑模控制

作者：姚崇; 刘健美^*; 龙云; 董全

来源：仪器仪表学报, 2021, 42(11): 239-247.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2107765

• 高阶滑模控制
• 自适应控制
• 电子节气门
• 鲁棒微分估计器

针对船用天然气发动机电子节气门非线性控制问题以及高阶滑模控制存在的边界难以估计问题,提出了一种基于高阶滑模理论的节气门自适应控制算法,设计了基于系统相平面轨迹收敛过程的自适应策略,为了增加控制算法的实用性,在自适应策略的基础上设计了检测区域,通过判断系统状态与该区域的相对位置双向调节控制增益,以防止增益过大而导致控制精度降低、控制能量浪费的问题;同时,采用鲁棒微分估计器,对不可观测量进行估计;最后,设计3种测试方案,将该算法与传统高阶滑模算法进行实验对比。实验结果表明:在阶跃信号下,该算法使系统响应速度提高35%,稳态误差均方根减小37.5%;在正弦信号下,系统最大稳态误差和稳态误差均方根分别减小30%和22%。

• 单位
  哈尔滨工程大学