[发明专利]一种求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法

权利要求书

1.一种求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S110、基于标准反馈系统，所述标准反馈系统包括逆补偿后的压电舵机模型G和控制器K，根据标称模型G₀和性能指标设计控制器K₀；

S120、将所述标称模型G₀进行左右互质分解为：将所述控制器K₀进行左右互质分解为：其中，上述为子控制模块；根据内稳定控制器参数化得到控制器将上述Q子控制模块引入到上述标准反馈系统中，并进行等效稳定性节点移动形成等效控制模型，所述等效控制模型描述如下：输出y与参考输入r做差输入到子控制模块，输出y输入到子控制模块，子控制模块Q的输出与子控制模块的输出做和输入到所述子控制模块，子控制模块的输出输入到逆补偿后电舵机模型G和子控制模块，所述子控制模块的输出与子控制模块做差输入到子控制模块Q，其中

S130、根据被控对象的模型不确定性，外部扰动设计反馈控制器K满足系统鲁棒性要求；

S140、根据能使闭环系统内稳定的控制器K，可以表示为反解出

2.根据权利要求1所述的求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法，其特征在于，所述步骤S110包括：利用LQG或PID方法，根据标称模型G₀设计控制器K₀。

3.根据权利要求1所述的求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法，其特征在于，所述步骤S130包括：利用H_∞鲁棒控制相关理论，设计控制器K。

4.根据权利要求3所述的求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法，其特征在于，所述步骤S130包括：

S131、根据所述压电舵机模型构建Hammerstein动态迟滞模型，所述Hammerstein动态迟滞模型由静态非线性模块H和动态线性模块G₀以串联的方式连接而成；

S132、在所述Hammerstein动态迟滞模型中串联逆补偿器，加入前馈校正环节，反馈控制，形成控制系统模型，所述控制系统模型包括接收参考输入r的前置滤波器W、与所述前置滤波器W连接的第一模块、与所述第一模块连接的鲁棒控制器K、与所述鲁棒控制器K连接的逆补偿器H^-1、与所述逆补偿器H^-1连接的静态非线性模块H、与所述静态非线性模块H连接的动态线性模块G₀，所述动态线性模块G₀的输出为位移输出y，所述第一模块与所述动态线性模块G₀相同，所述位移输出y反馈到所述鲁棒控制器K的输入端，与所述第一模块的输出做差之后输入到所述鲁棒控制器K，所述前置滤波器的输出前馈到所述逆补偿器H^-1的输入端，与所述鲁棒控制器K的输出做和之后输入到所述逆补偿器H^-1；

S133、根据模型不确定、扰动和噪声设计鲁棒控制器。

5.根据权利要求4所述的求取用于压电舵机的广义内模控制器的方法，其特征在于，所述步骤S133包括：

S1331、将所述逆补偿器H^-1与所述静态非线性模块H抵消，并用模型乘性不确定性描述建模和逆补偿误差，将系统真实线性动态部分表示为G＝(1+Δ_m)G₀，获得等效控制系统模型；

S1332、根据Δ_m＝0时，有((r-y)·K+r·W)·G₀＝y，求得所述前置滤波器

S1333、将所述等效控制模型转换为标准H_∞控制问题模型，根据所述标准H_∞控制问题模型求取所述鲁棒控制器K。