[发明专利]自抗扰控制技术伺服系统控制方法

摘要

本发明提出一种自抗扰控制技术伺服系统控制方法，旨在提供一种算法简单、参数适应性广，伺服系统跟踪动态误差小，并保持标准ADRC控制系统抗扰动能力特点的方法。本发明通过下述技术方案予以实现，首先用一个指令微分器ComD代替标准自抗扰控制算法中安排过渡过程的跟踪微分器TD，由ComD提取到新位置指令值w1、新速度指令值w2和新加速度指令值w3。继续采用标准自抗扰算法中的扩张状态观测器ESO，计算出系统位置观测值z1，速度观测值z2和加速度观测值z3。由w1和z1构成位置误差e1，由w2和z2构成速度误差e2，e1和e2送到非线性调节器（NLSEF），w3与NLSEF的输出量u0相加，使w3成为前馈量，构成改进的自抗扰控制技术的伺服系统。

主权项

一种自抗扰控制技术伺服系统控制方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在标准自抗扰算法基础上，用一个指令微分器ComD代替标准自抗扰控制算法中安排过渡过程的跟踪微分器TD，ComD根据系统的输入位置指令值v计算出新位置指令值w1、新速度指令值w2和新加速度指令值w3，再使用扩张状态观测器ESO得到系统位置观测值z1,速度观测值z2和加速度观测值z3后，新位置指令值w1和位置观测值z1构成了位置误差e1,新速度指令值w2和速度观测值z2构成了速度误差e2,将e1和e2作为输入变量送到非线性调节器NLSEF中；（2）ComD将提取的新加速度指令值w3直接前馈，与非线性调节器的输出量u0相加，再减去z3，并除以被控对象增益b0后，作用于被控对象，使被控对象向着要求的方向运动，伺服系统的ADRC算法输出：u=(u0+w3‑z3)/b0式中，u0为非线性调节器的输出量，z3为系统的加速度观测值，b0是被控对象增益，u为上述改进方法的输出量；（3）在下一个周期时刻，ComD又根据v计算出w1、w2和w3，y被测量，经过扩张状态观测器ESO计算出系统位置观测值z1、速度的观测值z2和加速度观测值z3，重新得到新的控制量u0和非线性调节器输出控制量u，如此循环往复，形成自抗扰控制技术的伺服控制闭环系统。