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《华中科技大学》 2016年
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基于低通滤波扰动观测器的交流伺服驱动抗扰策略研究

熊仁志  
【摘要】:高性能交流伺服驱动系统不仅需要很好的动态响应性能,而且需要良好的抗扰性能来应对系统外部干扰及模型参数的不确定性。在实际应用中,传统的PID控制策略简单、易于实现,但是受到强干扰时并不能保证系统的鲁棒性。因此本文旨在研究一种基于扰动观测器的抗扰控制策略,通过观测出等效干扰,在控制中引入等量的补偿,以增强系统的抗干扰性能。论文的主要研究内容如下:分析了伺服驱动系统控制结构与PID控制策略的不足,对扰动观测器的基本原理与性能指标进行了研究,设计了基于扰动观测器的伺服驱动系统的整体控制方案;提出了一种基于低通滤波的扰动观测器:根据伺服驱动系统的名义模型,得到了传统扰动观测器的数学模型;为了增强传统扰动观测器的抑制能力,满足系统的鲁棒性要求,设计了一种低通滤波器增大系统的响应性能,增强系统的抗干扰能力;在低通滤波器的基础上,提出了一种基于扰动观测器的伺服驱动系统控制策略。对刚性连接的单质量系统和柔性连接的双质量系统进行了仿真研究,验证了本文提出的扰动观测器控制策略的普适性和干扰抑制能力。搭建了伺服驱动系统实验平台,在对实际伺服驱动系统精确建模的基础上,进行了基于扰动观测器的伺服驱动系统速度跟踪对比试验。实验结果表明本文提出的抗扰动策略具有更强的扰动抑制能力和动态响应性能。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN713.4;TP273

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