[发明专利]一种伺服电机控制方法及装置

权利要求书

1.一种伺服电机控制方法，其特征在于，包括：

获取伺服电机运行转速的历史数据，所述历史数据通过对伺服电机进行开环试验后得到；

采用粒子群算法对所述历史数据进行离线辨识，构建伺服驱动系统的对象模型；

根据所述对象模型设计离散时间微分平坦控制器，得到微分平坦反馈控制律；

采用混沌动态烟花算法优化所述反馈控制律的控制参数，得到优化的反馈控制律；

根据所述优化的反馈控制律控制所述伺服电机的运行转速；

所述根据所述对象模型设计离散时间微分平坦控制器，得到微分平坦反馈控制律，包括：

根据所述对象模型建立系统模型，包括：根据二阶惯性环节得到原始系统模型，所述原始系统模型为：

其中，和表示被控变量，u(t)表示控制量输入，a₁、a₀及b表示过程参数，η(t)表示未知外部扰动；

采用标称值描述所述过程参数，得到所述系统模型，所述系统模型为：

其中，表示过程参数，f(t)表示总扰动；

根据所述系统模型构造离散时间扩张状态观测器模型；

根据所述离散时间扩张状态观测器模型，得到所述反馈控制律；

所述根据所述系统模型构造离散时间扩张状态观测器模型，包括：根据所述系统模型得到连续时间状态空间模型；采用欧拉法将所述连续时间状态空间模型进行离散化，得到离散时间状态空间模型；根据所述离散时间状态空间模型设计得到离散时间扩张状态观测器模型；

所述离散时间扩张状态观测器模型为：

其中，表示x(k)的当前估计值,表示x(k)的预测估计值，L_c＝[l₁ l₂ l₃]^T表示增益矩阵；

所述离散时间状态空间模型为：

其中：

H＝[1 0 0]

T表示采样时间，x(k)、x(k+1)表示离散输入变量，y(k)表示离散输出变量；

所述反馈控制律为：

其中，y^*(k)表示期望的输出变量，y(k)表示实际的输出变量，γ₀和γ₁表示所述反馈控制律的增益。

2.根据权利要求1所述的伺服电机控制方法，其特征在于，所述对象模型为二阶惯性环节，所述二阶惯性环节：

其中，G(s)表示传递函数，K表示比例系数，T₁和T₂表示时间常数。