基于adrc某型跟踪装置伺服控制系统设计和实现论文

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1、图内图书分类号：TP273国际图书分类号:621.3工学硕士学位论文基于ADRC的某型跟踪装置伺服控制系统设计与实现硕士研究生：董红红导师：马萍副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：控制与仿真中心答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEDESIGNANDREALIZATIONOFATRACKINGEQUIPMENTSERVOCONTROLSYSTEMBASEDONADRCCandidate:S

2、upervisor:AcademicDegreeAppliedfor:Specialty:Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:DongHonghongAssociateProf.MaPingMasterofEngineeringControlScienceandEngineeringControlandSimulationCenterJuly,2007HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以某型跟踪装置的伺服控制系统设计为背景，研究了自抗扰控制器(ADRC

3、)在交流伺服系统中的应用，并将自抗扰控制器应用到某型跟踪装置伺服控制系统设计中。首先，本文对当前国内外伺服控制系统的研究现状进行了概述，根据课题背景给出了某型跟踪装置的控制结构、控制方式、控制方法和硬件设备的选型，搭建了跟踪系统的实验平台。其次，研究了自抗扰控制器的发展过程与理论基础，证明了自抗扰控制器设计的创新性与应用的可行性。自抗扰控制器主要由三部分组成，分别为跟踪—微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性状态误差反馈(NLSEF)。跟踪—微分器能获得跟踪信号及相应的微分信号，可以较好的抑制噪声；扩张状态观测器方法相当于反馈线性化方法，可以对系统的不确定性和非线性进行实时观测

4、、动态补偿，将系统转化为积分器串联型结构，它是自抗扰控制器的核心部件；非线性状态误差反馈控制律实现了非线性控制，完成了非线性PD的功能。本文设计了自抗扰控制器，并在Matlab下进行了仿真，给出了一种适用于实际工程的简单有效的参数整定规则。再次，针对某型跟踪装置伺服控制系统响应速度快、稳定性好和跟踪精度高的性能特点，结合自抗扰控制器原理，进行了某型跟踪装置的应用软件设计，在实际系统上进行动态参数的调节，并进行测试，测试结果证明了自抗扰控制器应用的正确性及系统软硬件设计的正确性。关键词跟踪装置；伺服控制系统；自抗扰控制器；非线性控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWi

5、ththedesignofthetrackingequipment’sservocontrolsysteminthebackground,theapplicationofAutoDisturbanceRejectionController(ADRC)inservocontrolsystemhasbeenresearchedinthepaperandADRChasbeenusedinthedesignofthetrackingequipment’sservocontrolsystem.Firstly,thetextsummarizedtheresearchstatusquoofservoc

6、ontrolsystemathomeandabroadrecently.Thechoiceofcontrolstructure,controlmode,controlmethodandhardwareofthetrackingequipment’sservocontrolsystemhasbeengivenandthetestplatformhasbeenbuilt.Secondly,thedevelopmentandtheoryofAutoDisturbanceRejectionControllerhasbeenwellstudied.Theinnovativeindesignandf

7、easibilityapplicationofADRChasbeenproved.TheADRCiscomposedbyTrackingdifferentiator(TD),ExtendedStateObserver(ESO)andNonlinearStateErrorFeedback(NLSEF).TDcangivethetrackingsignalanddifferentialcoefficientsignaloftheinpu