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(dòng)機(jī)(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor，簡(jiǎn)稱PMLSM)消除了旋轉(zhuǎn)電機(jī)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)鏈的影響，且具有電磁推力強(qiáng)度高、損耗低、電氣時(shí)間常數(shù)小、響應(yīng)快等特點(diǎn)，使其在高精度、微進(jìn)給伺服系統(tǒng)中成為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最佳選擇之一。在對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和控制理論進(jìn)行全面、深入研究的基礎(chǔ)上，吸收相關(guān)學(xué)科的新思想、新理論和新技術(shù)，建立了永磁直線同步電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)的理論模型

2、，并采用理論分析與計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地進(jìn)行了研究。 PMLSM伺服系統(tǒng)是一個(gè)具有高精度快速響應(yīng)能力的動(dòng)態(tài)的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，對(duì)其主要要求是輸出對(duì)指令的跟蹤能力和對(duì)各種擾動(dòng)的抑制能力。在理想情況下，輸出能無(wú)延遲、無(wú)超調(diào)地跟蹤輸入指令的變化。常規(guī)PID控制器很難同時(shí)滿足系統(tǒng)對(duì)輸入的跟蹤性能和對(duì)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(jì)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(lái)解決上述問(wèn)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(diǎn)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(duì)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(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化和阻力擾動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性的同時(shí)，又改善了伺服系統(tǒng)跟蹤的快速性、精確性。 由于LQ