飞行模拟转台非线性干扰观测器反步滑模控制器设计

摘要

针对考虑非线性摩擦、参数不确定性和电机力矩波动等不确定干扰的飞行模拟转台伺服系统鲁棒跟踪控制问题,提出了一种基于非线性干扰观测器的自适应反步全局滑模变结构补偿控制方案;该方案采用反步控制方法设计转速期望虚拟控制,然后利用非线性干扰观测器观测系统复合不确定性干扰,在此基础上,对引入非线性干扰观测器的系统设计自适应全局滑模变结构控制器,实现了飞行模拟转台伺服系统期望转角信号的鲁棒跟踪控制;通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统全局渐进稳定,且系统跟踪误差渐进收敛到零;仿真研究了非线性摩擦对飞行模拟转台伺服系统性能的影响,对比了高增益PD补偿控制方法与基于非线性干扰观测器的自适应反步全局滑模变结构控制方法的控制效果.