含磁滞非线性的电动机伺服系统预设性能跟踪控制

董振乐; 朱忠领; 马大为; 姚建勇; 王晓锋

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2015.12.010

摘要

针对电动机伺服系统中广泛存在的参数不确定性、不确定非线性(外干扰、非线性摩擦、磁滞等)问题,建立了包含连续可微摩擦模型和磁滞非线性的系统数学模型,提出了一种预设性能控制方法,通过定义预设性能函数,实现了对跟踪误差收敛率、最大超调量和稳态精度的预先设定,并结合自适应鲁棒控制方法实现同时存在参数不确定性、不确定非线性时的优良跟踪,且保证了较好的瞬态跟踪性能.采用李亚普诺夫函数从理论上证明了控制器的稳定性,进一步的仿真对比结果表明,该控制方法展现了优良的瞬态和稳态性能.

关键词： 电动机伺服系统, 磁滞, 预设性能控制, 跟踪控制, 连续摩擦补偿, 建模不确定性

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董振乐 , 朱忠领 , 马大为 , 姚建勇 , 王晓锋 . 含磁滞非线性的电动机伺服系统预设性能跟踪控制[J]. 上海交通大学学报, 2015 , 49(12) : 1803 -1808 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2015.12.010

Abstract

针对电动机伺服系统中广泛存在的参数不确定性、不确定非线性(外干扰、非线性摩擦、磁滞等)问题,建立了包含连续可微摩擦模型和磁滞非线性的系统数学模型,提出了一种预设性能控制方法,通过定义预设性能函数,实现了对跟踪误差收敛率、最大超调量和稳态精度的预先设定,并结合自适应鲁棒控制方法实现同时存在参数不确定性、不确定非线性时的优良跟踪,且保证了较好的瞬态跟踪性能.采用李亚普诺夫函数从理论上证明了控制器的稳定性,进一步的仿真对比结果表明,该控制方法展现了优良的瞬态和稳态性能.

Key words： 电动机伺服系统, 磁滞, 预设性能控制, 跟踪控制, 连续摩擦补偿, 建模不确定性

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