直線伺服系統(tǒng)的魯棒控制研究.pdf

1、由于永磁直線同步電動機(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，簡稱PMLSM)消除了旋轉(zhuǎn)電機由旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的機械傳動鏈的影響，且具有電磁推力強度高、損耗低、電氣時間常數(shù)小、響應(yīng)快等特點，使其在高精度、微進給伺服系統(tǒng)中成為執(zhí)行機構(gòu)的最佳選擇之一。在對永磁同步電動機的數(shù)學模型和控制理論進行全面、深入研究的基礎(chǔ)上，吸收相關(guān)學科的新思想、新理論和新技術(shù)，建立了永磁直線同步電機進給系統(tǒng)的理論模型

2、，并采用理論分析與計算機仿真相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地進行了研究。 PMLSM伺服系統(tǒng)是一個具有高精度快速響應(yīng)能力的動態(tài)的復雜非線性系統(tǒng)，對其主要要求是輸出對指令的跟蹤能力和對各種擾動的抑制能力。在理想情況下，輸出能無延遲、無超調(diào)地跟蹤輸入指令的變化。常規(guī)PID控制器很難同時滿足系統(tǒng)對輸入的跟蹤性能和對不確定性的抗擾性能要求。為此，本文在常規(guī)H<,∞>魯棒控制器設(shè)計的基礎(chǔ)上，提出將線性二次型最優(yōu)控制同H<,∞>魯棒控制相結(jié)合的控制方法

3、來解決上述問題。 H<,∞>魯棒反饋控制器和線性二次型最優(yōu)控制器，前者作為抗擾調(diào)節(jié)器，后者作為跟隨調(diào)節(jié)器。這種控制策略的優(yōu)點在于，它既能利用H<,∞>控制方法保證系統(tǒng)的魯棒性能，克服系統(tǒng)中存在的模型不確定性與外部干擾對系統(tǒng)性能的影響，又能夠利用線性二次型最優(yōu)控制器的線性反饋控制策略保證系統(tǒng)的跟蹤性能。仿真結(jié)果表明，該方案在保證對系統(tǒng)參數(shù)變化和阻力擾動具有很強的魯棒性的同時，又改善了伺服系統(tǒng)跟蹤的快速性、精確性。 由于LQ