基于高阶微分器的无模型滑模控制器及其在自动电压调节器中的应用

来源：信息与控制杂志2022年第3期北京时间：

作者：费春国, 秦俊杰, 李月英

摘要：为了提高对自动电压调节器(automatic voltage regulator，AVR)系统的控制效果，设计了一种基于高阶微分器(high-order-differentiator，HOD)的无模型滑模控制器，将传统的滑模控制(sliding mode control，SMC)和HOD相结合。在控制过程中，HOD能够通过被控对象的可测量输出准确估计出系统的各阶状态变量，而无需知道被控对象的具体模型和参数。在成功实现对Duffing混沌系统有效控制后，应用无模型滑模控制器对AVR系统进行控制，并与高阶微分反馈控制(high-order-differentiator feedback controller，HODFC)，PID粒子群算法(PID particle swarm optimization，PID-PSO)和PID混沌蚁群算法(PID chaotic ant colony optimization，PID-CAS)的结果进行对比。仿真实验表明所提出的无模型滑模控制器具有超调量小、跟踪精度高的特点，同时具有很好的鲁棒性，对噪声干扰有较强的抑制作用。

关键词：高阶微分器, 滑模控制, 自动电压调节, 状态估计, 噪声抑制