高远，孔峰，罗文广，谭光兴

（广西工学院 电子信息与控制工程系，广西 柳州 545006）

1 引言

伺服系统广泛应用于机器人装置、数控机床等自动化设备。伺服系统往往受到机械参数时变、外部扰动或工作条件的不确定性影响。现代伺服系统通常与计算机相结合，因此对于高性能的伺服系统，一般要求其具有精度高、无超调、响应速度快且鲁棒性好等特点。近年来，人们为提高伺服系统的控制品质，提出了一些有效的控制方法和技术［1－2］。

滑模变结构控制是一种非线性鲁棒控制器，具有算法简单、易于实现、鲁棒性强等优点，在伺服系统控制领域中具有良好的应用前景。然而，由于滑模控制系统存在切换开关非理想等因素的影响，会产生控制作用的抖振效应。抖振效应会增加机械磨损和能量消耗，甚至可能激发高频未建模动态等［3］。为提高滑模控制的性能品质和降低控制抖振效应，人们采用具有平滑特性的饱和函数或双曲函数来代替具有开关特性的符号函数［4－5］，但单纯的符号函数修正缺乏控制的自适应性。基于自适应律的滑模切换面、控制趋近律或与智能算法相结合的滑模控制方法在很多场合优于传统控制的效果，且具有较好的控制自适应性［6－8］。

本文为提高滑动模态中位置伺服系统的控制性能，研究采用比例积分微分滑模切换面，推导出滑模控制器的等效控制器表达式，并提出一种具有自适应律特性的切换控制器形式。理论上对滑模控制器的稳定性及抖振效应进行了分析。……