机电位置伺服系统鲁棒控制器设计及实验研究

摘要

仿真测试转台是航空、航天等领域中进行半实物仿真与测试的重要设备，其核心是机电伺服系统。机电伺服系统是典型的含有诸多不确定性的系统，因此研究机电伺服系统的鲁棒控制方法具有重要的实际意义。本文以机电位置伺服系统为背景，从实际系统出发，研究了鲁棒控制方法，主要是混合灵敏度方法与m综合方法在机电伺服系统上的应用问题。研究的主要内容为：
　　首先，根据实际机电位置伺服系统的原理及组成，分析系统中存在的不确定性，建立机电位置伺服系统的数学模型，基中包括标称模型及不确定性模型，并据此搭建可供仿真验证使用的仿真平台。
　　其次，介绍了混合灵敏度方法及m综合方法，其中讨论了权函数选择等问题。然后针对建立的系统模型，根据设计指标分别通过这两种方法进行了鲁棒控制器的设计。并通过仿真对设计的控制器性能进行研究。
　　最后，通过实验研究所设计的控制器性能，并和前述仿真结果进行了比较。

目录

机电位置伺服系统鲁棒控制器设计及实验研究

RESEARCH ON ROBUST CONTROLLERDESIGN AND EXPRIMENTS FORELCTROMECHANICAL POSITION SERVOSYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题研究目的和意义

1.2 机电伺服系统鲁棒控制研究现状

1.2.1 鲁棒控制方法研究现状

1.2.2 机电伺服系统鲁棒控制方法研究现状

1.3 本课题主要研究内容

第2章 机电位置伺服系统数学模型的建立

2.1 引言

2.2 机电位置伺服系统标称模型的建立

2.3 机电位置伺服系统不确定性模型的建立

2.3.1 机电位置伺服系统中不确定性分析

2.3.2 不确定性模型的建立

2.4 仿真平台的搭建

2.4.1 仿真平台的目的及功能

2.4.2 仿真平台的搭建

2.5 本章小结

第3章 混合灵敏度方法与综合方法

3.1 引言

3.2 混合灵敏度方法

3.2.1 标准控制问题

3.2.2 混合灵敏度方法概述

3.3.3 权函数的选择

3.3 综合控制方法

3.3.1 综合控制方法概述

3.3.2 综合标准框架的建立

3.4 本章小结

第4章 机电位置伺服系统鲁棒控制器的设计

4.1引言

4.2 基于混合灵敏度方法的鲁棒控制器设计

4.2.1 权函数的选定

4.2.2 基于DGKF法与LMI法的鲁棒控制器设计

4.2.3摩擦补偿后的鲁棒控制器设计

4.3 基于综合方法的鲁棒控制器设计

4.4 本章小结

第5章 鲁棒控制器性能实验研究

5.1引言

5.2 机电位置伺服系统实现

5.2.1 机电位置伺服系统的硬件实现

5.2.2 机电位置伺服系统的软件实现

5.3 基于混合灵敏度方法设计的控制器性能实验研究

5.3.1 选取不同权函数设计的控制器性能实验研究

5.3.2 基于DGKF法与LMI法设计的控制器性能实验研究

5.3.3 摩擦补偿后设计的控制器性能实验研究

5.4 对实验结果的进一步讨论

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢