参数不确定倒立摆系统的EPCH控制与扰动抑制

简介

针对倒立摆(IP)系统中存在的参数不确定和外部扰动问题,设计了一种新的基于状态误差端口受控哈密顿(EPCH)的控制方法。基于开环端口受控哈密顿(PCH)模型,利用互联配置、阻尼注入和能量成形(ES)的方法,构造了IP系统闭环EPCH模型。针对IP系统中存在的参数不确定,采用自适应方法设计了自适应参数控制律。通过状态扩展的坐标变换方法,提出了一种新的PI控制律,抑制系统中出现的外部扰动。所提出的控制律都保持了闭环系统的PCH结构,保证了系统渐近稳定。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略与PID控制方法相比,系统的稳态误差更小、抗扰动能力更强、鲁棒性更好。