運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)二自由度魯棒控制器設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對(duì)運(yùn)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的不確定性問(wèn)題，提出了二自由度魯棒控制方法研究問(wèn)題。基于H∞控制理論解決魯棒控制問(wèn)題的框架，研究了二自由度控制器的魯棒設(shè)計(jì)方法，并給出了控制器設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。
　　首先，本文推導(dǎo)了矢量控制型無(wú)刷直流電機(jī)帶載系統(tǒng)的機(jī)理模型，簡(jiǎn)化得到了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)分析了系統(tǒng)實(shí)際對(duì)象可能存在的主要不確定性，分別討論了各種不確定性對(duì)控制產(chǎn)生的影響并具體描述了各種不確定性的形式。為減小魯棒設(shè)計(jì)的保守性，將分散的

2、不確定性集中為一對(duì)角陣，得到了含有對(duì)角攝動(dòng)的被控對(duì)象模型。
　　其次，根據(jù)二自由度控制方法的特點(diǎn)，選擇分步設(shè)計(jì)反饋和前饋控制器。反饋和前饋控制器需要解決魯棒穩(wěn)定性、擾動(dòng)抑制和魯棒跟蹤性能問(wèn)題，根據(jù)反饋和前饋不同的控制作用，分別討論了兩個(gè)控制器解決的控制問(wèn)題，制定了具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　然后，針對(duì)含有對(duì)角攝動(dòng)的被控對(duì)象模型，基于結(jié)構(gòu)奇異值理論，推導(dǎo)了反饋系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性條件和魯棒性能條件，研究了反饋控制器的μ分析與μ綜合設(shè)計(jì)方

3、法，給出DK?迭代法求解控制器的步驟。結(jié)合已存在的反饋控制回路，討論了含有不確定性的系統(tǒng)的前饋控制設(shè)計(jì)條件，在此基礎(chǔ)上結(jié)合H∞控制理論的解題框架，研究了前饋控制器的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)H∞設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題——加權(quán)函數(shù)的選擇進(jìn)行了詳細(xì)的分析，給出了加權(quán)函數(shù)形式和參數(shù)的選擇依據(jù)。
　　最后，結(jié)合某型轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)例，辨識(shí)出轉(zhuǎn)臺(tái)被控對(duì)象的標(biāo)稱模型，確定了對(duì)象不確定性的形式和描述；將性能指標(biāo)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的加權(quán)函數(shù)，應(yīng)用本文提出的Hμ∞設(shè)計(jì)方法，完成了控制