赵新龙，道 欣

(浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州 310018)

迟滞非线性系统的反演滑模控制器设计

赵新龙，道 欣

(浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州 310018)

为了消除迟滞对系统的不良影响，对一类Bouc-Wen模型表示的迟滞系统设计了反演滑模控制器。由于迟滞的非平滑、多映射等特性会引起系统振荡甚至造成系统不稳定，首先采用Bouc-Wen模型描述迟滞，分析了Bouc-Wen模型的特性并得到其上界值；然后引入滑模项以克服干扰，设计了反演滑模控制器，采用Lyapunov函数的设计过程以保证系统的稳定性；最后进行仿真实验，结果证明该控制方法有效。

迟滞；Bouc-Wen模型；反演；滑模控制

0 引 言

智能材料执行器具有精度高、响应速度快的优点，已经广泛地应用在微机电系统、超精密加工、生物工程等领域。然而智能材料一般都存在迟滞特性，具有多映射、记忆性、非平滑等特点，会影响系统的控制精度，引起系统振荡，导致系统不稳定[1]。由迟滞所引起的误差可达到整个行程的10%～15%[2]，在强调纳米级精度的超精密系统中，需要消除迟滞给系统带来的不良影响。

近年来，国内外专家学者针对常规的控制算法不能对迟滞非线性系统进行精确控制的问题，提出了许多控制方法，主要分为以下两类：一类是基于迟滞逆模型的控制方法，另一类是直接控制方法。基于逆模型的控制器设计方法主要有两种：第一种是前馈-反馈控制法，即将迟滞逆模型作为前馈补偿，反馈控制采用常规的控制方法[3]；……