[发明专利]一种超声波电机反步自适应伺服控制方法

摘要

本发明涉及一种超声波电机反步自适应伺服控制方法，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。本发明不仅控制准确度高，而且结构简单、紧凑，使用效果好。

主权项

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，cn表示给定的大于0的参数，zn表示第n步时系统实际输出值与目标值之间的误差，xd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。