离散伺服定位系统的复合非线性控制 composite nonlinear control for discrete-time positioning servo systems.pdfVIP

第14卷第1期 电 机 与 控 制 学 报 V01．14No．1 2010年1月 ELECTRICMACHINESANDCONTROL Jan．2010 离散伺服定位系统的复合非线性控制 程国扬1， 彭可茂2， 王惠1 摘要：针对带有扰动和执行器幅值受限的伺服系统，提出一种离散时间复合非线性控制方案，用 于实现快速和准确的定点跟踪。此控制方案是在复合非线性反馈控制的框架中嵌入一个扰动估计 与补偿机制。其中，复合非线性反馈控制律包含线性和非线性反馈两部分，分别实现快速响应和抑 制超调，从而提高瞬态性能；采用一个降阶观测器对系统中的不可量测状态和未知常值扰动进行估 计，并用于补偿，从而消除稳态误差。对该控制方案下的闭环系统稳定性进行理论分析。将提出的 控制方案应用于一个双积分模型的伺服系统。进行仿真研究，并与一种采用积分控制来消除扰动的 复合非线性反馈控制方案进行比较。结果表明所提出的控制方案在定点跟踪任务中具有更好的性 能鲁棒性。 关键词：伺服系统；非线性；扰动；状态观测器；补偿 中图分类号：’iP273 文献标志码：A 文章编号：1007—449X(2010)01—0095—07 nonlinearcontrolfordiscrete-time Composite servo positioningsystems CHENG Huil Guo—yan91，PENGKe．ma02，WANG ofElectrical and (1．College EngineeringAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China； 2．Temasek of 1 Laboratories，National 17508) UniversitySingapore，Singapore Abstract：Adiscrete—time nonlinearcontrolschemeis toachievefastandaccurate composite proposed set—point forservo todisturbancesandactuatorsaturation．Thecontrolscheme tracking systemssubject amechnismofdisturbanceestimationcam intotheframeworkof incorporated compensation composite nonlinear CNFcontrollawconsistedofalinearfeedbackfor feedback(CNF)contr01．The part achieving fast andanonlinearfeedbackfor the asto thetransient response overshoot，SO part suppressing improve reduced—orderobserverWas toes