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作者:张亚师;白敦卓;刘品;李远卓;王科科;
单位:豫西工业集团有限公司国营5103厂;驻西安地区军代局;
摘要:针对电动舵机需要适应模型的不确定性、系统的多种非线性因素、使用环境的复杂性等要求,提出了以速度环、位置环实现通用的鲁棒控制方法。速度环控制器设计采用零极点相消原则,实现系统极点的重新配置,保障了速度环性能优良且始终保持稳定;位置环控制器使用H_∞混合灵敏度优化设计方法,满足系统鲁棒稳定性要求的同时,保障了闭环系统的控制性能;应用模型降阶中的平衡截断法,去除对系统响应贡献较小的自由度,保留主导模式,保障系统性能,简化位置控制器。经设计和仿真验证,系统在全面满足指标的前提下,同时具有较好的鲁棒性。折算到电机轴上的转动惯量在(2~6)倍变化时,用二阶到五阶位置控制器仿真,四种控制器位置闭环伯德图中,高频稍有变化,带宽优于20 Hz;位置闭环单位阶跃响应无超调,上升阶段有区别,调节时间优于50 ms。
关键词:速度环;;位置环;;鲁棒控制;;权函数;;混合灵敏度;;平衡截断;;鲁棒性