本文關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng)滑模控制與干擾抑制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著伺服系統(tǒng)在國(guó)防、工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,其魯棒性和控制精度要求不斷提高,對(duì)控制算法的研究也日益重要。本文開展了伺服系統(tǒng)滑�？刂坪透蓴_抑制問(wèn)題的研究,以伺服系統(tǒng)兩種常用執(zhí)行機(jī)構(gòu):永磁同步電機(jī)和直流電機(jī)為被控對(duì)象。結(jié)合迭代學(xué)習(xí)和解耦方法,針對(duì)伺服系統(tǒng)中存在的干擾和魯棒性問(wèn)題,開展了滑模變結(jié)構(gòu)控制算法的研究,并在控制力矩陀螺外框架和三軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)實(shí)際工程中應(yīng)用。為了提高永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)的控制性能,增強(qiáng)其魯棒性,研究了PI型自適應(yīng)增益時(shí)變滑�？刂扑惴ā２捎梅e分型的滑模面保證系統(tǒng)對(duì)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中誤差的抑制。改進(jìn)傳統(tǒng)時(shí)變滑模的時(shí)變項(xiàng),增強(qiáng)了系統(tǒng)的全局魯棒性。采用自適應(yīng)切換增益,減輕了系統(tǒng)抖振。在MATLAB中搭建仿真平臺(tái),進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在直流電機(jī)伺服系統(tǒng)中進(jìn)行迭代滑模復(fù)合控制算法研究。設(shè)計(jì)了迭代學(xué)習(xí)和PID并聯(lián)位置控制器,設(shè)計(jì)了滑模速度控制器,使系統(tǒng)控制器兼具有迭代學(xué)習(xí)高精度跟蹤和滑�？刂茝�(qiáng)魯棒性的特點(diǎn)。在MATLAB中進(jìn)行了仿真研究。搭建了控制力矩陀螺外框架伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在PI型自適應(yīng)增益時(shí)變滑模控制器基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于數(shù)學(xué)模型補(bǔ)償?shù)目刂破�。在�?shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成PI型自適應(yīng)增益時(shí)變滑�？刂坪蛿�(shù)學(xué)模型補(bǔ)償算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究三軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)框架間耦合干擾的解耦策略。證明系統(tǒng)可解耦,設(shè)計(jì)基于逆系統(tǒng)的解耦控制算法,將系統(tǒng)解耦為三個(gè)單自由度偽線性子系統(tǒng)。對(duì)所用解耦算法進(jìn)行仿真研究。在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了迭代滑模復(fù)合控制算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
【關(guān)鍵詞】：滑�？刂� 解耦 干擾抑制 伺服系統(tǒng) 魯棒性
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM921.541
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 伺服系統(tǒng)滑模控制與干擾抑制現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 伺服系統(tǒng)干擾抑制方法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 控制力矩陀螺和三軸轉(zhuǎn)臺(tái)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排15-18
• 第2章 伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型18-26
• 2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2 直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3 伺服系統(tǒng)干擾模型22-24
• 2.3.1 伺服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩干擾分析22-23
• 2.3.2 伺服系統(tǒng)摩擦模型23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 永磁同步電機(jī)時(shí)變滑�？刂�26-38
• 3.1 時(shí)變滑模變結(jié)構(gòu)理論26-28
• 3.2 PI型自適應(yīng)增益時(shí)變滑�？刂破髟O(shè)計(jì)28-32
• 3.2.1 PI型時(shí)變滑模設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.2 誤差參考的時(shí)變滑模項(xiàng)30-31
• 3.2.3 自適應(yīng)切換增益31-32
• 3.2.4 負(fù)載轉(zhuǎn)矩估計(jì)32
• 3.3 PI型自適應(yīng)增益時(shí)變滑模控制器仿真驗(yàn)證32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 直流伺服系統(tǒng)迭代滑模復(fù)合控制38-54
• 4.1 迭代學(xué)習(xí)控制理論介紹38-40
• 4.2 迭代滑模復(fù)合控制器設(shè)計(jì)40-44
• 4.2.1 復(fù)合控制器設(shè)計(jì)41
• 4.2.2 迭代學(xué)習(xí)位置控制器設(shè)計(jì)41-43
• 4.2.3 滑模速度控制器設(shè)計(jì)43-44
• 4.3 迭代滑模復(fù)合控制器仿真驗(yàn)證44-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 控制力矩陀螺外框架時(shí)變滑�？刂�54-64
• 5.1 控制力矩陀螺動(dòng)力學(xué)模型54-55
• 5.2 基于干擾模型的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償55-57
• 5.2.1 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)55-56
• 5.2.2 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償仿真分析56-57
• 5.3 實(shí)驗(yàn)分析57-63
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)57-61
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析61-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)解耦迭代滑�？刂�64-84
• 6.1 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型64-69
• 6.2 解耦策略及解耦設(shè)計(jì)69-77
• 6.2.1 基于逆系統(tǒng)的解耦策略69-72
• 6.2.2 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)解耦設(shè)計(jì)72-75
• 6.2.3 三軸轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)解耦仿真分析75-77
• 6.3 實(shí)驗(yàn)分析77-83
• 6.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹77-79
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析79-83
• 6.4 本章小結(jié)83-84
• 總結(jié)與展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-92
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單92-94
• 致謝94

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本文編號(hào)：288396