考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

作     者：郭峻秀 胡健 姚建勇 黄玲 谭天乐 刘宇 GUO Junxiu;HU Jian;YAO Jianyong;HUANG Ling;TAN Tianle;LIU Yu

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210094 上海航天控制技术研究所上海201108 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975294) 上海市空间智能控制技术重点实验室资助项目(D030313) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(30922010706) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第58卷第3期

页      码：149-161页

摘      要：针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低,严重时甚至造成系统失稳的问题,提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先,将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞,给出舵机伺服系统状态方程,选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计;其次,将系统中存在的复杂非线性统一为扰动,选用扩展状态观测器(ESO)加以估计,将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制;然后,选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分,实现信号滤波以抑制微分噪声;最后,基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明,所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比,响应时间分别提升了92%、88%和51%,跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。

主 题 词：舵机伺服系统 输入时滞 输出反馈 指令滤波 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb202403014

馆 藏 号：203126598...