[发明专利]含输入间隙的电机伺服系统自适应鲁棒控制方法

摘要

本发明公开了一种含输入间隙的电机伺服系统自适应鲁棒控制方法，属于电机伺服控制领域，该方法包括以下步骤：建立含输入间隙电机位置伺服系统的数学模型及间隙逆模型；建立基于间隙逆模型的自适应鲁棒控制器；运用李亚普诺夫稳定性理论对含输入间隙电机位置伺服系统进行稳定性证明。本发明所设计的控制器，充分考虑了摩擦以及外干扰非线性，并对其进行了补偿，所设计的间隙逆模型，有效抵消了间隙非线性对系统的影响；本发明所设计的控制器包含了自适应项，可以有效处理因参数变动所导致的模型误差，提高控制性能。

主权项

1.一种含输入间隙的电机伺服系统自适应鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立含输入间隙电机位置伺服系统的数学模型及间隙逆模型；具体为：根据牛顿第二定律且简化电机的电气动态为比例环节，伺服系统的运动方程为：公式(1)中J为惯性负载参数，和分别为惯性负载的速度与加速度，u为系统的控制输入，B为粘性摩擦系数，d为外干扰及未建模的不确定性项，u＝B(v)表示未知输入间隙非线性；其中未知输入间隙非线性表示为：公式(2)中m,Br,Bl均为间隙系统参数，v(t)为间隙非线性函数B(v)的输入，t_为时间t的前一刻，为了设计控制器的连续性，设计出间隙的逆模型为：其中k为设计参数，k>0，设计间隙逆模型的输入为：其中分别为m,mB_r,mB_l的估计值；间隙逆模型输入与系统输入的误差为：其中分别是m,mB_r,mB_l的估计值，d_b(t)是不确定性项；选取状态变量为：则伺服系统的运动学方程可以转化为状态方程形式：其中θ1＝J,θ2＝B，f表述模型不确定性；步骤2，设计基于间隙逆模型的自适应鲁棒控制器；步骤3，运用李亚普诺夫稳定性理论对含输入间隙电机位置伺服系统进行稳定性证明。