于等价输入干扰补偿的直流电机定位控制

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1、万方数据第30卷第9期2009年9月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstrument、，

2、01．30No．9Sep．2009基于等价输入干扰补偿的直流电机定位控制术方明星“2，吴敏1，余锦华3(1中南大学信息科学与工程学院长沙410083中国；2安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000中国；3东京工科大学计算机科学学部东京192．0982日本)摘要：针对直流电机的高精度定位控制问题，引入等价输入干扰的设计思想设计控制器．该设计方法通过推测一个等价输入干扰以消除各种扰动对系统输出产生的影响，实现

3、对给定位置指令的高精度定位跟踪．在基于等价输入干扰补偿的控制系统中，采用分离定理将系统分成状态反馈子系统和由状态观测器与低通滤波器构成的子系统两部分进行单独设计，其中的状态观测器与低通滤波器子系统应用了完全调节方法进行设计．仿真和实验结果表明这种方法对于抑制干扰、实现高精度定位的有效性。关键词：精确定位；直流电机；等价输入干扰：抗干扰；分离定理；完全调节中图分类号：TP341文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．80PositioningcontrolofDCmotorbasedoncompensationofequivalen

4、t-input-disturbanceFangMingxin91一，WuMinl，SheJinhua3(1SchoolofInformationScienceandEngineering．CentralSouthUniversity,Changsha410083．China；2CollegeofPhysicsandElectronicInformation，AnhuiNormalUniversity,Wuhu241000,China；3SchoolofComputerScience,TokyoUniversityofTechnolog

5、y,Tokyo192—0982，Japan)AbstractlCombiningwithcompensationofequivalent-input—disturbance，acontrollerisproposedforhigh-precisionpositioningcontrolofDCmotorsystem．Inthiscontroller,anequivalentinputdisturbanceispre—dictedtorejectdisturbancesaddedtothesystemandtoguaranteehigh

6、—precisionpositioningtrackingofthegiventrajectory．Inthecontrolsystemconfiguration，thesystemcanbeseparatedintoastatefeedbacksubsystemandanothersubsystemthatconsistsofastateobserverandalow—passfilteraccordingtoseparationtheorem．BothofthesetwosubsystemsCanbedesignedindepen

7、dently．Thesubsystemofstateobserverandlow—passfilterisde—signedbyemployingtheconceptofperfectregulation．Simulationandexperimentalresultsdemonstratethevalid·ityofthemethodinrejectingdisturbancesandguaranteeinghigh—precisionpositioningcontr01．Keywords：precisepositioning；DC

8、motor；equivalentinputdisturbance；disturbancerejection；separationtheo—rem；perfectregulation1引言一些精密加工和装配等生产过程要求控制系统能快速且高精度地进行定位，在实现缩短产品加工时间的同时，还要提高产品的加工精度。要达到这个目的，必须在跟踪给定位置指令的同时，能有效地抑制各种干扰信号对系统输出产生的影响。为了在系统控制过程中能尽快消除干扰，相关科研工作者研究了许多干扰抑制方法[I-111。其中文献【1．2懦要对输出直接进行微分运算，文献【3．5

9、】要求干扰信号满足一定的条件，文献【6．7】采用逆系统米实现系统良好的动、静态性能。文献【8】提出了一种新型的干扰推测法来克服这些方法的局限性，但在干扰推测中需直接使用控制对象的状态，而且干扰推测器是一个非线性推测器。最