[发明专利]位置闭环系统最小幅相差跟踪法

摘要

为了提高伺服系统的跟踪精度，本发明提出了一种新型控制方法，即，通过构建一种电流环扰动观测器，实现了对系统非线性扰动的有效抑制；通过位置差分的方法，在无测速元件的基础之上，构建了速度闭环以增加系统的刚度（阻尼），采用位置指令差分的方法实现了一阶前馈，控制系统的相移，通过位置和速度控制器参数调整控制跟踪幅差。在系统指标频宽范围内，可达到跟踪信号幅差绝对值小于1%、相位滞后小于1°的“双一”跟踪指标；低速特性尤其明显，可实现0.00001°、0.025Hz超小信号不失真动态跟踪。本发明的优势具有控制精度高、应用领域广泛、易于工程实践等特点。

主权项

一种位置闭环系统，其特征在于包括：一个位置环控制器，用于接收一个位置误差，并产生一个速度指令；一个位置前馈控制器，用于接收一个位置指令，并产生一个位置前馈输出信号；一个速度环控制器，用于接收一个速度偏差信号，并产生一个速度环控制输出信号；一个电流环扰动观测器，用于接收一个电流环给定信号和一个控制对象的位置输出信号，通过算法产生一个干扰补偿信号；一个第一加法器，用于把所述控制对象的位置输出反馈和所述位置闭环系统所接收到的位置指令相减，生成所述位置误差；一个第二加法器，用于对所述位置前馈输出信号、所述位置控制器输出与差分运算得到的速度信号相运算，从而得到所述速度偏差；一个第三加法器，用于把所述速度环输出和扰动观测器产生的所述干扰补偿信号相减，产生电流环给定信号。