线性自抗扰控制系统的稳定性分析方法.pdf
2024年1月控制工程Jan.2024
第31卷第1期ControlEngineeringofChinaVol.31,No.1
文章编号:1671-7848(2024)01-0095-08DOI:10.14107/j.cnki.kzgc
线性自抗扰控制系统的稳定性分析方法
11112
刘艳红,李朋真,李汇来,吴振龙,李兆阳
(1.郑州大学电气与信息工程学院,河南郑州450001;2.河南科技大学国际教育学院,河南洛阳471027)
摘要:针对二阶线性系统和二阶线性自抗扰控制,提出了基于误差的稳定性分析方法。
该方法通过观测误差、跟踪误差状态量建立闭环系统状态空间模型,借助状态空间模型的
特征值分析闭环系统的收敛性,并运用李雅普诺夫法判断系统的稳定性。与基于劳斯判据
的稳定性分析方法相比较,二者的分析结论一致,算例和仿真结果验证了所提方法的简单
性和有效性。此外,通过仿真和蒙特卡洛实验验证了自抗扰控制相比于PID控制在跟踪性
能、抗扰能力和鲁棒性等方面的优势。
关键词:线性自抗扰控制;稳定性;状态空间;跟踪误差;蒙特卡洛
中图分类号:TP273文献标识码:A
StabilityAnalysisMethodofLinearActiveDisturbanceRejection
ControlSystem
11112
LIUYanhong,LIPengzhen,LIHuilai,WUZhenlong,LIZhaoyang
(1.SchoolofElectricalandInformationEngineering,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450001,China;
2.InternationalEducationCollege,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471027,China)
Abstract:Anerror-basedstabilityanalysismethodisproposedforsecond-orderlinearsystemsandsecond-
orderlinearactivedisturbancerejectioncontrol.Thestatespacemodeloftheclosed-loopsystemisestablished
bythestatequantitiesofobservationerrorandtrackingerror,theconvergenceoftheclosed-loopsystemis
analyzedbytheeigenvalueofthestatespacemodel,andthestabilityofthesystemisjudgedbytheLyapunov
method.ComparedwiththestabilityanalysismethodbasedonRouthcriterion,thetw