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《采用改进型扰动观测器的控制方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第6期控制理论与应用Vol.27No.62010年6月ControlTheory&ApplicationsJun.2010文文文章章章编编编号号号:1000¡8152(2010)06¡0695¡06采采采用用用改改改进进进型型型扰扰扰动动动观观观测测测器器器的的的控控控制制制方方方法法法谢巍,何忠亮(华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640)摘要:提出一种适用于非最小相位对象的改进型扰动观测(DOB)结构.通过新增两个控制器,该结构不但对标称性能控制器输出进行动态补偿,而且还补偿了系统输出反馈信号.因此,基于新DOB的控制结构不但能
2、在低频段很好的抑制外部干扰,消除实际被控模型摄动对闭环系统的输出性能的影响,更重要的是提高了抑制高频测量噪声的能力.最后,讨论了该控制结构的内部稳定性和鲁棒稳定性.关键词:扰动观测器(DOB);鲁棒控制;非最小相位;测量噪声中图分类号:TP273文献标识码:AControlmethodwithimproveddisturbanceobserverXIEWei,HEZhong-liang(CollegeofAutomationScienceandTechnology,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangzhouGua
3、ngdong510640,China)Abstract:Animproveddisturbanceobserver(DOB)isproposedfornon-minimumphasesystems.Inthisstructure,boththenominalperformancecontrolleroutputandthefeedbacksignalfromthesystemoutputaredynamicallycompensatedbytwoadditionalcontrollers.Hence,theeffectoftheexternaldistu
4、rbancesinlowfrequencyandthemodeluncertaintiesinsystemoutputareeliminated.Furthermore,thecapabilityinsuppressingthehighfrequencymeasurementnoiseishighlyimproved.Finally,theinternalstabilityandtherobuststabilityofthewholecontrolsystemarediscussed.Keywords:disturbanceobserver(DOB);r
5、obustcontrol;non-minimumphase;measurementnoise1引引引言言言(Introduction)消除扰动,却只是限制受控对象能被PID控制器稳定目前,扰动观测方法作为一种抑制扰动的工具,控制.没有针对一般的非最小相位系统,讨论控制系在直流伺服电机控制,磁盘驱动,机器人,数控等领统的稳定性.文献[11]提出的DOB限制对象模型不域得到广泛的应用[1»3].同时,扰动观测器由于其计存在不确定性.文献[1]提出的DOB虽然能适宜一般算量小,不需要安装额外的传感器等特点,非常适的非最小相位对象,但实现条件较严格,且只在低频用
6、于提高运动控制系统的抗干扰能力[2].扰动观测段考虑实际模型与标称模型相匹配,忽略测量噪声器(DOB)方法首先观测出由外部扰动及模型摄动造对系统的影响.文献[12]的DOB限制干扰来自已知成的实际对象与标称模型(名义模型)输出的差异,然的外部系统,更重要的是,基于现有的DOB控制系统后通过在控制中引入等效补偿,将观测到的差异等结构对测量噪声的抑制效果很不理想,甚至多数研效到控制输入端,从而实现对干扰的完全抑制[4»8].究工作没有考虑测量噪声对系统跟踪性能的影响.最初提出的经典扰动观测器(DOB)结构作为控其实,在一些高精度跟踪定位,精密仪器控制等高精制
7、系统内环控制器起到了抑制扰动的作用,它能保度控制场合下,测量噪声对系统的影响往往不能被持实际对象的输入输出特性与对象标称模型的输忽略.入输出特性相匹配.但它限定了受控对象为最小相对比以前的研究工作,笔者提出一种基于改进位系统或没有零动态的系统.文献[9]证明了受控对型DOB的控制结构,它能适用一般化的非最小相位象为最小相位是经典DOB结构内部稳定的一个必要对象.该结构将由模型摄动及外部扰动造成的实际条件.到目前为止,已经有些研究工作[1;10»12]提出被控对象与标称模型的误差看成系统的补偿信号把DOB方法推广到非最小相位系统.但对被控对象源.它的突出特
8、征是不但对标称性能控制器输出进的限制条件太多.例如:文献[10]提出的DOB考虑
