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位置/速率伺服系统的自适应鲁棒控制方法研究

作　者: 陶瑞超
导　师: 杨亚非
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 位置/速率伺服系统自适应鲁棒控制齿槽力
分类号: TP273.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 85次
引　用: 1次
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内容摘要

随着计算机等技术的飞速发展使得位置/速率伺服系统的应用越来越广泛,相应的对于位置/速率伺服系统的性能要求也就越来越高,因此研究位置/速率伺服系统的性能具有深远的意义。本文以位置/速率伺服系统为研究对象,以提高伺服系统的性能为目的。为了能够实现位置/速率伺服系统的高精确控制,首先要研究影响伺服系统性能的主要因素,然后分析这些因素对系统性能的影响并建立了相应的模型。通过建立伺服系统的被控对象模型,设计自适应鲁棒控制器对伺服系统中的影响因素进行补偿,通过仿真验证自适应鲁棒控制器的性能。本论文的主要内容如下:1.介绍位置/速率伺服系统研究现状,分析了影响伺服系统性能的主要因素,主要介绍摩擦力以及齿槽力的研究现状并建立了对应的模型。以自适应鲁棒为控制算法,基于DSP实现系统的硬件设计,完成了系统的控制方案和实现方案设计。2.研究了自适应鲁棒控制算法,针对参数不确定的非线性系统,根据伺服系统应用中可能存在的问题,介绍了传统自适应鲁棒控制算法,直接自适应鲁棒控制算法和期望补偿自适应鲁棒控制算法,通过仿真验证了自适应鲁棒的控制性能,并与传统PID控制的性能进行了对比。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题背景与意义  8
  1.2 伺服系统研究现状  8-13
    1.2.1 位置/速率伺服系统中扰动因素分析  9-11
    1.2.2 伺服系统控制算法的研究  11-12
    1.2.3 伺服控制系统的实现  12-13
  1.3 论文研究内容及章节安排  13-15
第2章位置/速率伺服系统被控对象模型的建立  15-32
  2.1 引言  15
  2.2 位置/速率伺服系统方案  15-24
    2.2.1 伺服系统硬件结构设计  15-24
    2.2.2 位置/速率伺服系统控制结构  24
  2.3 位置/速率伺服系统性能的主要影响因素  24-26
    2.3.1 非线性摩擦  25
    2.3.2 齿槽力  25-26
  2.4 被控对象模型分析及建立  26-31
    2.4.1 非线性摩擦模型的建立  26-28
    2.4.2 齿槽力模型的建立  28-30
    2.4.3 被控对象模型的建立  30-31
  2.5 本章小节  31-32
第3章自适应鲁棒控制理论基础  32-46
  3.1 引言  32
  3.2 自适应鲁棒控制的基本原理  32-44
    3.2.1 自适应控制  33-38
    3.2.2 确定性鲁棒控制  38-41
    3.2.3 自适应鲁棒控制分析  41-44
  3.3 本章小结  44-46
第4章基于直接自适应鲁棒控制方法的位置/速率伺服系统设计  46-54
  4.1 引言  46
  4.2 直接自适应鲁棒控制介绍  46-47
  4.3 基于光滑投影的直接自适应鲁棒控制  47-50
  4.4 基于非光滑投影的直接自适应鲁棒控制  50-53
  4.5 本章小结  53-54
第5章基于带有期望的补偿自适应鲁棒控制方法位置/速率伺服系统设计  54-63
  5.1 引言  54
  5.2 带有期望补偿的自适应鲁棒控制方法  54-57
  5.3 期望补偿自适应鲁棒控制器设计  57-59
  5.4 带有期望补偿的自适应鲁棒控制性能分析  59-61
  5.5 本章小结  61-63
结论  63-64
参考文献  64-68
攻读学位期间发表的学术论文  68-70
致谢  70

位置/速率伺服系统的自适应鲁棒控制方法研究

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