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《控制理论与应用》2026年第2期虚拟专刊：控制理论

已有 308 次阅读 2026-3-17 10:00 |个人分类:刊期目录|系统分类:博客资讯

卷首语

控制理论作为现代工程技术的核心支撑, 始终在应对复杂性、不确定性与多目标优化挑战中演进. 本专题遴选的五篇论文, 从不同维度展现了当前控制领域的前沿探索与创新突破, 勾勒出一幅理论与应用交织的生动图景.

论文

压电作动器的多目标互补鲁棒控制方法研究

【作者】

陈辉, 齐苗苗, 刘佳彬, 连峰, 韩崇昭

【摘要】

针对存在模型不确定性、外界干扰和测量噪声下的压电作动器(PEA)高精度跟踪控制问题, 本文提出多目标互补鲁棒控制方法. 首先, 建立基于Hammerstein模型结构的率相关迟滞非线性模型, 其中系统的静态迟滞非线性环节采用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述, 动态线性环节则由改进的相关性辨识法得到. 然后, 在此模型基础上, 提出用多目标互补鲁棒控制方法来实现压电作动器的高精度跟踪控制, 该控制器应用PID控制理念实现闭环系统的最优性能, 并采用鲁棒控制策略达到闭环系统的鲁棒稳定, 同时融合了Youla参数化的思想解决系统最优性能与鲁棒性之间的矛盾. 最后, 通过实验验证系统的跟踪精度及抗干扰能力, 证明了本文所提出方法的有效性.

【关键词】

压电作动器; 鲁棒控制; 相关性辨识; Youla参数化; 卡尔曼滤波; 多目标互补控制

【引用格式】

陈辉, 齐苗苗, 刘佳彬, 等. 压电作动器的多目标互补鲁棒控制方法研究. 控制理论与应用, 2026, 43(2): 227 – 238

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230532&flag=1

切换T-S模糊系统的自适应抗干扰切换控制

【作者】

高裕轩, 赵颖, 桑红, 李鹏媛, 于双和

【摘要】

针对受到多源干扰影响的切换T-S模糊系统, 本文提出了一种自适应抗干扰切换控制策略. 多源干扰包括可测未建模干扰与不可测量的神经网络建模干扰两部分. 首先, 针对平均驻留时间依赖的切换T-S模糊系统设计了一种自适应扰动观测器用于近似动态神经网络建模扰动; 其次, 基于观测器设计了自适应抗干扰控制器. 利用L2增益性能指标分析了从输出到扰动的衰减性能; 然后, 在平均驻留时间依赖的切换信号下, 给出了切换T-S模糊系统的自适应抗干扰切换控制问题可解性的充分条件. 最后, 通过一个质量–弹簧–阻尼仿真例子验证了所建立自适应抗干扰切换控制方案的有效性.

【关键词】

切换T-S模糊系统; 多源扰动; 动态神经网络; 自适应抗干扰

【引用格式】

高裕轩, 赵颖, 桑红, 等. 切换T-S模糊系统的自适应抗干扰切换控制. 控制理论与应用, 2026, 43(2): 296 – 304

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230749&flag=1

一种混合自适应重采样的智能粒子滤波

【作者】

张新雨, 任梦姣, 弋英民, 张子悦, 武舒月

【摘要】

粒子滤波对非线性非高斯系统具有较好的估计性能, 但引入重采样技术后, 粒子多样性匮乏一直是影响粒子滤波估计精度的关键问题. 为此, 本文提出一种混合自适应重采样的智能粒子滤波方法, 该方法首先在混合自适应Metropolis-Hastings(M-H)重采样基础上设计了高斯变异的自适应协方差矩阵计算函数; 其次, 提出了采用“优胜劣汰”模式的接受拒绝准则函数; 最后, 对有效粒子集合进行实时更新, 改善了粒子集合的粒子质量并提高了粒子滤波的精度. 利用两个一维非线性模型和一个高维非线性模型进行仿真, 以验证本文方法的有效性. 实验结果表明, 与现有重采样方法相比, 本文方法能够有效地改善重采样后的粒子质量, 提高粒子滤波的估计精度.

【关键词】

信息论与信号处理; 状态估计; 粒子滤波; M-H重采样; 高斯变异; 自适应方差

【引用格式】

张新雨, 任梦姣, 弋英民, 等. 一种混合自适应重采样的智能粒子滤波. 控制理论与应用, 2026, 43(2): 346 – 354

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230599&flag=1

基于正交特性的机电伺服非线性机械参数辨识

【作者】

梁蔓安, 周德俭

【摘要】

针对机电伺服控制中机械参数未知或变化导致控制器参数失匹, 动态性能和精度难以持续保证的问题, 提出一种对转动惯量、非线性摩擦力和偏置负载进行快速参数辨识的方法. 此方法先后利用参考正弦信号的相位和运动正交特性, 实现转动惯量和摩擦力辨识的解耦, 避开惯性力矩估计中的噪声干扰, 提高了辨识精度. 使用可分离最小二乘法将非线性和线性摩擦力参数的优化过程分离, 降低了优化求解的计算负荷. 此方法对类似伺服系统机械参数辨识具有一定的通用性. 通过硬件在环仿真实验, 分别对辨识方法可行性、辨识精度给予了验证; 实验研究了辨识方法的增量式算法在速度比例–积分控制器参数自整定和前馈补偿中的应用.

【关键词】

参数辨识; 伺服电机; 转动惯量; 摩擦力; 前馈控制; 自整定

【引用格式】

梁蔓安, 周德俭. 基于正交特性的机电伺服非线性机械参数辨识. 控制理论与应用, 2026, 43(2): 395 – 403

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230751&flag=1

约束非线性系统的固定时间滤波反步控制

【作者】

李爽, 周超, 王芳

【摘要】

针对一类带有输出误差约束和外界干扰的非线性系统, 结合固定时间干扰观测器, 本文设计滤波反步控制策略. 首先, 设计预定性能函数, 处理输出误差约束问题. 其次, 利用固定时间滤波器和固定时间干扰观测器, 分别解决反步控制的“计算爆炸”问题和外界干扰问题, 干扰估计误差在固定时间内收敛到零. 再次, 采用Lyapunov理论分析闭环系统是固定时间稳定的, 且输出误差在预设时间内满足约束要求. 最后, 利通过比仿真验证控制策略的有效性.

【关键词】

非线性系统; 输出误差约束; 预定性能函数; 固定时间干扰观测器; 固定时间控制; 滤波器

【引用格式】

李爽, 周超, 王芳. 约束非线性系统的固定时间滤波反步控制. 控制理论与应用, 2026, 43(2): 404 – 412

【全文链接】

http://jcta.alljournals.ac.cn/cta_cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=CCTA230807&flag=1

结语

从压电作动器的鲁棒控制到切换模糊系统的自适应抗扰, 从智能粒子滤波的优化到非线性系统的高精度辨识与固定时间控制, 本专题的五项研究共同指向了控制理论发展的核心脉络: 在系统复杂性日益增加的背景下, 通过多方法融合、自适应学习与鲁棒性设计, 不断拓展控制技术的边界.

这些工作不仅深化了我们对动态过程、不确定性与约束处理的理解, 也为其在精密机电、智能制造、航空航天等关键领域的可靠应用提供了扎实的理论工具与方法创新. 控制科学将继续以其强大的桥梁作用, 连接深刻的理论探索与复杂的工程现实, 驱动未来系统向着更自主、更智能、更稳健的方向演进.

期刊介绍

《控制理论与应用》(Control Theory & Applications)是经国家科学技术部批准, 教育部主管, 由华南理工大学和中国科学院数学与系统科学研究院联合主办的全国性一级学术刊物, 1984年创刊, 月刊, 国内外公开发行. 《控制理论与应用》是中国科学引文数据库首批统计源期刊之一，中文核心期刊，入选中国精品科技期刊顶尖学术论文F5000项目，中国科协自动化学科领域高质量科技期刊目录以及中国科协百篇优秀科技论文遴选计划，2021年入选广东省高质量科技期刊建设项目，2022-2024年连续获得基金委资助（科技活动专项）。

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