王軍霞，朱群雄，耿志強
北京化工大學信息科學與技術學院，，北京

摘　　　要：為解決由極點配置方法構造的滑模切換面會引起系統輸出超調這一問題，設計一種新型滑模控制器，并將其用于三容水箱的液位控制系統中。該控制器的設計包括兩個相對獨立的部分：滑模面的定義及切換控制律的設計。對滑模面的定義，首先解釋了滑模面增益參數的選擇與產生輸出超調問題之間的關系，然后從積分飽和問題以及系統動態特性出發，給出了避免輸出引發超調現象的解決方法；對切換控制律的設計，提出了一種新的控制律切換向量算法，該算法使得系統在避免產生強抖振的前提下快速收斂到滑模面。仿真實驗表明提出方法能有效地避免輸出超調，并且很好地抑制了抖振的發生，有較好的應用前景。

關　鍵　詞：滑模變結構；極點配置；積分飽和；抖振；液位控制系統

１　引　言
滑模變結構控制（ＳｌｉｄｉｎｇＭｏｄｅＣｏｎｔｒｏｌ，ＳＭＣ）作為一種非線性控制，因其內在的對匹配干擾的絕對魯棒性，近年來成為控制理論界關注的焦點�；�模變結構控制理論的突出優點還有算法實現簡單易行且滑動模態的動態行為可以用降階的狀態表征［１�玻玻荩�滑模控制器的設計包括滑模面的設計以及滑動模態控制律的設計，針對這２個獨立設計的部分，國內外學者也提出了很多新的思想和方法［３�玻叮荨�極點配置方法是滑模面設計的常用方法之一，該方法充分利用了滑動模態的動態行為可以用降階的狀態表征這一優勢，通過配置極點可以自由的選擇滑模面增益。眾所周知，若滑模控制器的到達條件沒有考慮到執行器的限制問題，那么執行器的限制問題會引發積分飽和現象［７］。然而，滑模面可調未知增益參數的選取也會引起積分飽和現象［８］。為解決這一問題，設計了一種可以削弱抖振現象的滑�？刂破鳎�并將其應用在三容水箱液位控制系統中。

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