光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
1期
99-108
,共10页
张明月%杨洪波%章家保%丁同超%贾宏光
張明月%楊洪波%章傢保%丁同超%賈宏光
장명월%양홍파%장가보%정동초%가굉광
电动舵机%自抗扰控制器%Fal函数%摩擦模型%伺服控制
電動舵機%自抗擾控製器%Fal函數%摩抆模型%伺服控製
전동타궤%자항우공제기%Fal함수%마찰모형%사복공제
electromechanical actuator%Active Disturbance Rejection Controller(ADRC)%Fal function%friction model%servo control
针对电动舵机系统的非线性、快时变等特点,提出了改进的自抗扰控制器以改善系统的位置跟踪性能.首先,给出电动舵机的系统模型及控制策略,分析了系统中非线性因素的影响;设计了改进自抗扰控制器,并利用现代控制理论给出了控制器参数的选择方法.然后,在舵机系统中进行仿真分析,验证了该控制器的可行性.最后,基于谐波式电动舵机对改进的自抗扰控制器与常规自抗扰控制器及PI控制器进行对比实验.实验结果表明:跟踪10 sin(5 πt)正弦信号时,改进自抗扰控制器能够消除位置平顶和速度死区,相位滞后为0.087 22 rad;跟踪±1°～±15°角位置时,上升时间为9～18 ms,超调量为0～7.25％,稳态均方差为0.007 60～0.010 83,性能明显优于常规自抗扰控制器和PI控制器.得到的数据显示该控制器减少了设计参数,位置跟踪超调量小,响应时间快,稳态均方差小,改善了舵机系统的动态和稳态性能.
針對電動舵機繫統的非線性、快時變等特點,提齣瞭改進的自抗擾控製器以改善繫統的位置跟蹤性能.首先,給齣電動舵機的繫統模型及控製策略,分析瞭繫統中非線性因素的影響;設計瞭改進自抗擾控製器,併利用現代控製理論給齣瞭控製器參數的選擇方法.然後,在舵機繫統中進行倣真分析,驗證瞭該控製器的可行性.最後,基于諧波式電動舵機對改進的自抗擾控製器與常規自抗擾控製器及PI控製器進行對比實驗.實驗結果錶明:跟蹤10 sin(5 πt)正絃信號時,改進自抗擾控製器能夠消除位置平頂和速度死區,相位滯後為0.087 22 rad;跟蹤±1°～±15°角位置時,上升時間為9～18 ms,超調量為0～7.25％,穩態均方差為0.007 60～0.010 83,性能明顯優于常規自抗擾控製器和PI控製器.得到的數據顯示該控製器減少瞭設計參數,位置跟蹤超調量小,響應時間快,穩態均方差小,改善瞭舵機繫統的動態和穩態性能.
침대전동타궤계통적비선성、쾌시변등특점,제출료개진적자항우공제기이개선계통적위치근종성능.수선,급출전동타궤적계통모형급공제책략,분석료계통중비선성인소적영향;설계료개진자항우공제기,병이용현대공제이론급출료공제기삼수적선택방법.연후,재타궤계통중진행방진분석,험증료해공제기적가행성.최후,기우해파식전동타궤대개진적자항우공제기여상규자항우공제기급PI공제기진행대비실험.실험결과표명:근종10 sin(5 πt)정현신호시,개진자항우공제기능구소제위치평정화속도사구,상위체후위0.087 22 rad;근종±1°～±15°각위치시,상승시간위9～18 ms,초조량위0～7.25％,은태균방차위0.007 60～0.010 83,성능명현우우상규자항우공제기화PI공제기.득도적수거현시해공제기감소료설계삼수,위치근종초조량소,향응시간쾌,은태균방차소,개선료타궤계통적동태화은태성능.
