改进自抗扰控制谐波式电动舵机伺服系统

作     者：张明月 杨洪波 章家保 丁同超 贾宏光 ZHANG Ming-yue;YANG Hong-bo;ZHANG Jia-bao;DING Tong-chao;JIA Hong-guang

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039 

基　　金：中国科学院三期创新工程资助项目 中国科学院知识创新工程国防科技创新重要方向项目(No.YYYJ-1122) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2014年第22卷第1期

页      码：99-108页

摘      要：针对电动舵机系统的非线性、快时变等特点，提出了改进的自抗扰控制器以改善系统的位置跟踪性能。首先，给出电动舵机的系统模型及控制策略，分析了系统中非线性因素的影响；设计了改进自抗扰控制器，并利用现代控制理论给出了控制器参数的选择方法。然后，在舵机系统中进行仿真分析，验证了该控制器的可行性。最后，基于谐波式电动舵机对改进的自抗扰控制器与常规自抗扰控制器及PI控制器进行对比实验。实验结果表明：跟踪10sin（5πt）正弦信号时，改进自抗扰控制器能够消除位置平顶和速度死区，相位滞后为0．08722rad跟踪±1°-±15°角位置时，上升时间为9～18ms，超调量为0～7．25％，稳态均方差为0．00760～0．01083，性能明显优于常规自抗扰控制器和PI控制器。得到的数据显示该控制器减少了设计参数，位置跟踪超调量小，响应时间快，稳态均方差小，改善了舵机系统的动态和稳态性能。

主 题 词：电动舵机 自抗扰控制器 Fal函数 摩擦模型 伺服控制 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/ope.20142201.0099

馆 藏 号：203138091...