[发明专利]一种超声波电机反步自适应伺服控制方法

权利要求书

1.一种超声波电机反步自适应伺服控制方法，其特征在于：包括基座以及设置在基座上的超声波电机，将所述超声波电机的一侧输出轴与光电编码器相连接，将所述超声波电机的另一侧输出轴与飞轮惯性负载相连接，将所述飞轮惯性负载的输出轴经联轴器与力矩传感器相连接，所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端均连接至控制系统；使用反步控制方法对系统进行伺服控制，系统的鲁棒控制器以反步为调整函数，用反步控制器来控制所述超声波电机的电机转子的旋转角度；

所述反步控制器中的控制规律如下:

其中，v(t)表示虚拟中间过程变量的估计值，v₁(t)表示虚拟中间过程变量，表示虚拟中间过程变量的可变参数，表示系统状态变量除去最高阶以外其他阶次的系数矩阵导数，表示M(t)对时间的一阶导数，M(t)表示第n步时系统实际输出值与目标值之间的误差绝对值与时间乘积的比例，表示的估计值，c_n表示给定的大于0的参数，z_n表示第n步时系统实际输出值与目标值之间的误差，x_d表示控制系统需要跟踪的目标轨迹曲线，表示待设计的状态变量，η表示系统预设的参数，Γ表示系统预设的参数，Y表示系统状态变量去掉最高阶以外其他阶次的组合情况，γ表示给定的大于0的参数。

2.根据权利要求1所述的一种超声波电机反步自适应伺服控制方法，其特征在于：所述控制系统包括超声波电机驱动控制电路，所述超声波电机驱动控制电路包括控制芯片电路和驱动芯片电路，所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接，所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接，用以驱动所述驱动芯片电路，所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述超声波电机的相应输入端相连接；所述控制芯片电路中设置有反步自适应控制器。