Para realizar o controle de rastreamento de alta precisão da plataforma de posicionamento piezoelétrico, considerando os efeitos de fatores não lineares como histerese, incerteza do modelo e perturbações de carga sobre a precisão do movimento da plataforma, foi projetado um controlador de modo deslizante terminal de ordem fracionária com auto-perturbação para alcançar alto desempenho de controle de rastreamento do sistema. Primeiramente, as teorias de ordem fracionária, modo deslizante terminal e auto-perturbação foram combinadas para garantir a convergência do erro de rastreamento do estado do sistema em tempo finito. Em seguida, com base na função não linear fal aprimorada, foi projetada uma nova lei de aproximação contínua e diferenciável para reduzir ainda mais o chattering. Por fim, foram realizados experimentos comparativos de rastreamento de trajetória na plataforma piezoelétrica, e os resultados experimentais mostraram que para uma trajetória sinusoidal desejada de 10 μm e carga de 200 g, o erro quadrático médio do controlador projetado foi de 0,0246 μm, melhorando a precisão do erro quadrático médio em 76,66%, 48,00% e 43,32% em relação aos métodos PID, modo deslizante terminal de ordem inteira e modo deslizante terminal de ordem inteira com rede neural, respectivamente. Sob sinal de referência de 40 Hz, o controlador de modo deslizante terminal de ordem fracionária com auto-perturbação reduziu o erro quadrático médio da plataforma piezoelétrica para 0,1869 μm, apresentando bom desempenho de rastreamento sob diferentes cargas, mitigando o chattering e exibindo forte robustez contra incertezas do modelo e perturbações de carga.

plataforma de posicionamento piezoelétrica;ordem fracionária;controle em modo deslizante;função Fal;observador estendido de estado