[发明专利]基于误差分析的H∞反馈与迭代学习协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种伺服控制技术领域的方法，具体是一种基于误差分析的H_∞反馈与迭代学习协调控制方法。

背景技术

伺服控制系统在实际重复运行过程中，存在可重复干扰和不可重复干扰。传统控制方法，如反馈控制，通常是利用当前加工过程的误差信息通过一定的控制算法获得控制输入信号作用于被控对象，控制器一经设计，每一加工周期跟踪误差也基本相同，随着一次次重复性加工的进行，控制性能不能得到改进，轨迹跟踪误差也不会逐渐减小。实际上，传统控制方法仅仅利用当前加工过程的误差信息，而以前加工过程的信息没有利用。如何利用以前加工过程的误差信息和当前加工过程的误差信息，减小控制系统轨迹跟踪的误差，以提高期望轨迹跟踪精度成为本领域的技术难题。

迭代学习控制的基本思想出现于1971年的一项美国发明专利和1978年日本学者Uchiyama发表的一篇日文研究论文；直到1984年，Arimoto等人首次提出迭代学习控制的概念，并提出各种控制算法，如开闭环PID型迭代学习算法、高阶迭代学习控制算法、带遗忘因子的迭代学习控制算法等。专利方面，已经有一种精确目标跟踪的超前迭代学习控制方法，它是一种利用超前时刻跟踪误差信息作为修正量的迭代学习控制方法，以实现不确定时滞系统对给定期望输出轨迹的精确跟踪。迭代学习控制能有效地消除可重复干扰，实现未知对象的运行轨迹以高精度跟踪给定的期望轨迹；但对状态扰动、测量噪声等不可重复干扰却无能为力。

H_∞控制是解决存在时变不确定性实际系统的常用控制策略，能够从使闭环系统稳定的所有控制器中选出一个控制器使之相应的H_∞扰动抑制比最小，因而能有效地抑制干扰。

迭代学习控制通过学习控制算法能完全克服重复性扰动对跟踪误差的影响，H_∞控制对能量有限的不可重复扰动信号能有效抑制；因此，如何提取可重复干扰和不可重复干扰信号的频谱信息，结合迭代学习控制和H_∞控制的特点，设计伺服控制算法，成为研究高精度伺服控制技术的重要内容。

发明内容

为了克服现有的伺服控制方法的不能完全克服重复性扰动对跟踪误差的影响、不能有效抑制不可重复扰动信号、控制精度较低的不足，本发明提供一种有效减少可重复干扰和不可重复干扰的影响、收敛性良好、控制精度更高的基于误差分析的H_∞反馈与迭代学习协调控制方法。

为了解决上述问题本发明提供的技术方案为：

一种基于误差分析的H_∞反馈与迭代学习协调控制方法，定义两个误差和具体定义如下：

er(t)‾≅1NΣj=1Nej(t)]]>