基于滑模模态自适应边界控制的热工过程：理论与实验验证
系统与控制
2025-10-13 v1 系统与控制
摘要
提出一种基于滑模模态的自适应边界控制律，用于受匹配扰动影响的不确定热力反应扩散过程。假设扰动有界但具体界限未知，从而动机使用自适应控制策略。文中提出的边界控制律包含比例项和离散项，其中离散继电项的幅值通过梯度自适应算法调整。根据自适应算法的参数化方式，自适应增益可以是随时间单调递增的函数（单向适应），也可以同时增加和减小（双向适应）。分别对这两种解决方案的收敛性和稳定性进行Lyapunov分析，推导出两种不同的稳定结果：单向适应下为渐近稳定，双向适应下为全局一致最终有界解。随后将所述算法具体应用于由热电边界执行器构成的金属梁的温度控制问题。实验研究了基于滑模模态的自适应控制在实际中的性能，重点比较了单向和双向适应律的效果。
引用
@article{arxiv.2510.09169,
title = {Robust Adaptive Boundary Control of a Thermal Process with Thermoelectric Actuators: Theory and Experimental Validation},
author = {Paul Mayr and Alessandro Pisano and Stefan Koch and Markus Reichhartinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09169},
year = {2025}
}
备注
Extended version of the preprint submitted to the journal Automatica