基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计与分析

来源：机床与液压杂志2025年第6期北京时间：

作者：房金石，李德同，任浩鑫，葛文庆，谭草

单位：山东理工大学交通与车辆工程学院；山东理工大学交通与车辆工程学院；山东理工大学交通与车辆工程学院；山东理工大学交通与车辆工程学院；山东理工大学交通与车辆工程学院

摘要：常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此，提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型，根据高阶滑模原理，将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器；在观测器后设计低通滤波器，消除等效反电动势中开关函数带来的高频干扰。基于李雅普诺夫原理证明了系统是渐进稳定的。仿真与实验结果表明：相对于滑模观测器，所提基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计方法有效减弱了抖振现象，提高了位移估计的准确度与鲁棒性。

关键词：电磁直线执行器;超螺旋滑模观测器;位移估计;高阶滑模

基金资助：国家自然科学基金项目（52305265；52375105）；山东省自然科学基金项目（ZR2023ME178）；山东省优秀青年人才基金项目（ZR2022YQ51）；山东省重大科技创新工程项目（2021CXGC010703）