發(fā)布時(shí)間：2021-05-09 18:34

　　伺服制普遍作用于民用和工業(yè)的各類控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)加工的高效率自動(dòng)化。機(jī)械運(yùn)動(dòng)中存在的摩擦力不可避免地影響了伺服系統(tǒng)性能。自于摩擦力的非線性和時(shí)變性等特點(diǎn),傳統(tǒng)的PID控制方法難以有效補(bǔ)償摩擦的干擾。伴隨著行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诳刂葡到y(tǒng)的控制精度和速度要求的日益增高,應(yīng)用現(xiàn)代控制理論設(shè)計(jì)摩擦補(bǔ)償控制器,提高伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。自抗擾控制技術(shù)能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮母鞣N總擾動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確觀測和快速補(bǔ)償,在伺服控制領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。但經(jīng)典的自抗擾控制器設(shè)計(jì)時(shí)需要整定參數(shù)較多,且參數(shù)整定尚無完善的方法和理論,這一問題影響了其工程和實(shí)踐應(yīng)用。本文提出了一種基于變增益微分器的改進(jìn)型自抗擾控制器,能夠減小控制器設(shè)計(jì)時(shí)參數(shù)整定的復(fù)雜度。主要研究內(nèi)容如下:（1）介紹了直流電機(jī)伺服系統(tǒng),分析了不同的摩擦力及其特性,給出了常用的摩擦模型,選取摩擦模型對伺服系統(tǒng)添加擾動(dòng),通過仿真分析了摩擦力對伺服系統(tǒng)的影響及原因,并給出了通過反饋摩擦干擾能夠提高伺服系統(tǒng)性能的具體措施。（2）針對經(jīng)典的自抗擾控制器存在參數(shù)整定復(fù)雜的問題,提出了一種變增益微分器來替代經(jīng)典自抗擾控制技術(shù)中用于觀測系統(tǒng)狀態(tài)的擴(kuò)張狀態(tài)觀... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
        1.3.1 主要內(nèi)容
        1.3.2 主要結(jié)構(gòu)
2 伺服系統(tǒng)及其摩擦干擾
    2.1 電動(dòng)機(jī)的原理及數(shù)學(xué)模型
    2.2 伺服系統(tǒng)中的摩擦干擾
        2.2.1 摩擦力特性
        2.2.2 摩擦模型
    2.3 伺服系統(tǒng)的摩擦干擾影響
    2.4 伺服系統(tǒng)的摩擦干擾仿真
    2.5 本章小結(jié)
3 伺服系統(tǒng)控制技術(shù)
    3.1 PID控制技術(shù)
    3.2 自抗擾控制技術(shù)
        3.2.1 跟蹤微分器(TD)
        3.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測器(ESO)
        3.2.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律(NLSEF)
    3.3 自抗擾控制器中存在的問題
    3.4 本章小結(jié)
4 改進(jìn)型自抗擾控制器
    4.1 線性自抗擾控制器
    4.2 基于變增益微分器的改進(jìn)型自抗擾控制器
        4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 變增益微分器
    4.3 變增益微分器的參數(shù)整定
    4.4 本章小結(jié)
5 基于改進(jìn)型自抗擾控制器的伺服系統(tǒng)仿真
    5.1 伺服仿真系統(tǒng)
    5.2 測試方案與參數(shù)
    5.3 仿真結(jié)果與分析
        5.3.1 位置信號跟蹤
        5.3.2 噪聲干擾抑制
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶干擾補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)臺模糊滑�？刂芠J]. 劉慧博,劉尚磊.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]位置伺服系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階二自由度內(nèi)模控制[J]. 陳高華,閆獻(xiàn)國,趙志誠.  控制工程. 2018(02)
[3]自抗擾控制:研究成果總結(jié)與展望[J]. 李杰,齊曉慧,萬慧,夏元清.  控制理論與應(yīng)用. 2017(03)
[4]線性/非線性自抗擾切換控制方法研究[J]. 李杰,齊曉慧,夏元清,高志強(qiáng).  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]三階擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的優(yōu)化參數(shù)配置方法[J]. 陳松林,趙海香.  控制與決策. 2014(10)
[6]一種自抗擾控制器參數(shù)的學(xué)習(xí)算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王從思.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]快速刀具伺服系統(tǒng)自抗擾控制的研究與實(shí)踐[J]. 吳丹,趙彤,陳懇.  控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
[8]永磁同步電動(dòng)機(jī)新型自適應(yīng)滑�？刂芠J]. 錢榮榮,駱敏舟,趙江海,葉曉東.  控制理論與應(yīng)用. 2013(11)
[9]大型光電經(jīng)緯儀速度環(huán)PID參數(shù)模糊自整定研究[J]. 孫航,韓紅霞,曹立華,耿愛輝.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(10)
[10]考慮LuGre摩擦的伺服系統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制[J]. 杜仁慧,吳益飛,陳威,陳慶偉.  控制與決策. 2013(08)

碩士論文
[1]電機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)非線性擾動(dòng)因素建模及補(bǔ)償策略研究[D]. 馬正雷.安徽大學(xué) 2018
[2]基于自抗擾控制的永磁直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其無速度傳感器方案研究[D]. 鄭森格.山東大學(xué) 2017
[3]基于改進(jìn)型自抗擾控制器的無刷直流電機(jī)控制研究[D]. 王斌.蘭州交通大學(xué) 2015
[4]永磁無刷直流電機(jī)速度環(huán)自抗擾控制[D]. 李曉坤.山東大學(xué) 2014
[5]直流力矩電動(dòng)機(jī)位置伺服系統(tǒng)研究[D]. 李婧.華北電力大學(xué) 2014
[6]自抗擾控制及其在一類熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 向真.華北電力大學(xué)（北京） 2011



本文編號：3177810