[发明专利]一种伺服系统的非线性补偿控制方法

权利要求书

1.一种伺服系统的非线性补偿控制方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

第一步搭建非线性补偿控制系统

非线性补偿控制系统，包括：非线性模型建立模块、输出量确定模块和非线性补偿模 块；

非线性模型建立模块的功能为：确定伺服系统的非线性模型；

输出量确定模块的功能为：确定控制器输出量；

非线性补偿模块的功能为：对控制器输出量进行非线性补偿；

第二步非线性模型建立模块确定伺服系统的非线性模型

非线性模型建立模块对伺服系统进行阶跃输入测试，通过限制最大控制器输出量0- 100%来确定伺服系统的速度，得到多组控制器输出量与速度的对应关系数据；对速度进行 归一化处理，当控制器输出量为100%时，速度为100%；然后对多个控制器输出量与归一化的 速度进行拟合；

伺服系统实际控制量与速度成线性关系，因此得到控制器输出量u与伺服系统实际控 制量的关系，确定伺服系统的非线性模型：

（1）

公式（1）中，为伺服系统的非线性特性函数模型；

第三步输出量确定模块确定实际的控制器输出量

伺服系统的输入指令与反馈信号的差值为误差信号，输出量确定模块根据误差信号进 行PID运算，表示为：

（2）

公式（2）中，T为控制周期；为控制器比例系数；为控制器积分系数；为控制器微 分系数；u(k)为第k个周期的控制器输出量；e(k)为第k个周期的误差信号；e(k-1)为第k-1 个周期的误差信号；e(j)第j个周期的误差信号；

第四步非线性补偿模块对伺服系统进行非线性补偿

非线性补偿模块根据伺服系统的非线性模型，对第k个周期的控制器输出量进行非线 性补偿：

（3）

公式（3）中，为第k个周期补偿后的控制器输出量；为伺服系统非线性特 性的反函数；

至此，完成了伺服系统的非线性补偿控制。