[发明专利]一种消除导引头伺服系统在位置回路中抖动的方法

摘要

本发明公开了一种消除导引头伺服系统在位置回路中抖动的方法，本发明方法首先构建伺服系统位置回路抖动消除系统，所构建的系统包括：速度环校正模块和位置环校正模块，通过速度环校正模块进行速度环校正，通过位置环校正模块进行位置环校正。本发明方法具有不改变系统带宽及增益即可消除位置环抖动的优点，能够有效提高系统的控制精度。

主权项

1.一种消除导引头伺服系统在位置回路中抖动的方法，其特征在于具体步骤为：第一步 搭建导引头伺服系统位置回路抖动消除系统伺服系统位置回路抖动消除系统，包括：速度环校正模块和位置环校正模块；所述：速度环校正模块的功能：进行速度环校正；位置环校正模块的功能：进行位置环校正；第二步 速度环校正模块进行速度环校正电流环由电机、非线性环节和负载顺次串联构成，为消除因电机非线性及结构摩擦阻尼造成的位置回路抖动，速度环校正模块将旋变数字转换器对负载旋变信号进行处理后生成的速度信号与角度输入信号合并，其残差信号作为电流环输入信号，速度环校正模块通过滞后‐超前校正网络对电流环输入信号进行校正，其中滞后‐超前校正网络传递函数为：其中K为增益，T1、T2为时间常数；速度环校正模块通过提高增益K，增大时间常数T1，使系统带宽增大，增益变大，然后进行以下判定：当伺服系统抖动已消除，则判定速度环校正有效；当伺服系统抖动没有明显改善时，则判定速度环校正较差；第三步 位置环校正模块进行位置环校正当速度环校正效果较差时，位置环校正模块增加前馈补偿环节，前馈补偿环节通过DSP实现，前馈传递函数Gb(s)近似为：Gb(s)＝1/G2(s)未加前馈补偿环节的位置环闭环函数为：G(s)＝G1(s)G2(s)/(1+G1(s)G2(s))，增加前馈补偿环节的位置环闭环函数近似为：G(s)＝1，其中G1(s)为位置环校正函数、G2(s)为速度回路传递函数；位置环校正模块首先将旋变数字转换器输出的位置信号与角度输入信号进行合并，对该合并信号进行位置环校正函数G1(s)校正，同时位置环校正模块对角度输入信号进行前馈补偿环节处理，最后位置环校正模块将位置环校正函数校正后的信号与前馈补偿环节处理后的信号进行合并，经DA转换后作为速度环角度输入信号，该信号与速度信号合并并通过滞后‐超前校正网络进行速度环校正后输至电流环；至此，消除了导引头伺服系统位置回路中的抖动。