永磁直線電機伺服系統(tǒng)魯棒控制的研究.pdf

1、永磁直線電機伺服系統(tǒng)魯棒控制的研究，是以現(xiàn)代魯棒控制理論為基礎(chǔ)，以永磁直線伺服電機為被控對象，以數(shù)控機床為應(yīng)用背景的研究，重點是控制算法的研究。研究目的是解決存在不確定性因素時直線電機伺服系統(tǒng)的控制問題。本文從標(biāo)準(zhǔn)H<,∞>控制、非線性厶控制兩個方面對永磁直線電機伺服系統(tǒng)魯棒控制問題進(jìn)行研究，具體工作如下： 1．永磁直線電機伺服系統(tǒng)H<,∞>控制的研究。通過建立伺服系統(tǒng)魯棒控制的狀態(tài)空間模型，將永磁直線電機伺服系統(tǒng)電流控制器和速

2、度控制器的設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)H<,∞>問題進(jìn)行設(shè)計。對標(biāo)準(zhǔn)H<,∞>控制問題，通過求Riccati不等式的解得到控制器的解析表達(dá)式。這樣，在同一模型下得到電流H<,∞>控制器和速度H<,∞>控制器，實現(xiàn)系統(tǒng)對不確定性外部擾動的抑制。用Matlab對H<,∞>控制的永磁直線電機伺服系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真研究。 2．永磁直線電機伺服系統(tǒng)非線性L<,2>魯棒控制的研究。以永磁直線電機現(xiàn)有數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，采用逐步遞推的方法建立誤差系統(tǒng)的動態(tài)模

3、型，并將系統(tǒng)對干擾的抑制和對參考信號的跟蹤要求歸結(jié)為L<,2>設(shè)計問題。進(jìn)一步，為使L<,2>設(shè)計問題可解，將系統(tǒng)對性能指標(biāo)的要求轉(zhuǎn)化為耗散性問題和穩(wěn)定性問題，用構(gòu)造存儲函數(shù)的方法，設(shè)計永磁直線電機伺服系統(tǒng)非線性L<,2>魯棒控制器，對設(shè)計的L<,2>控制律進(jìn)行證明。這樣，一方面，避免在設(shè)計L<,2>控制律時要求解Hamilton-Jacobi-Isaacs非線性偏微分不等式的困難；另一方面，使干擾抑制問題和跟蹤問題在滿足耗散不等式和漸