隨著航天科技的發(fā)展,越來越多的伺服機(jī)構(gòu)應(yīng)用于飛船或者衛(wèi)星等航天器之上,發(fā)揮著越來越重要的作用,例如空間機(jī)械臂,對(duì)地觀測(cè)和通信用的二維轉(zhuǎn)臺(tái)等。隨著航天器壽命的增加,空間任務(wù)的復(fù)雜度的提升,人們對(duì)空間伺服結(jié)構(gòu)也提出了高精度長(zhǎng)壽命的要求。太空中的溫差大、真空等特殊環(huán)境使得空間伺服機(jī)構(gòu)軸承摩擦系數(shù)會(huì)發(fā)生顯著變化,再加上多自由度伺服機(jī)構(gòu)存在的慣量耦合問題的問題使得空間伺服機(jī)構(gòu)的存在較大的模型攝動(dòng)。另外,多數(shù)空間伺服機(jī)構(gòu)都工作在小慣量和低速的條件下,摩擦死區(qū)的影響較為嚴(yán)重。如何通過控制方法上的改進(jìn),提升伺服機(jī)構(gòu)對(duì)大溫差,潤(rùn)滑脂揮發(fā)以及慣量耦合引起的模型變化的適應(yīng)能力,真正實(shí)現(xiàn)小慣量低速條件下的高精度控制是一個(gè)具有實(shí)際意義的課題。本文以解決上述問題為目標(biāo),提出了速度加位置的雙回路控制方案,通過有限時(shí)間觀測(cè)器來提升速度信號(hào)精度;采用自校正控制來設(shè)計(jì)速度回路以適應(yīng)模型參數(shù)變化并克服摩擦的影響;設(shè)計(jì)復(fù)合控制來提升外回路的性能。論文的具體工作如下:首先,分析了有限時(shí)間穩(wěn)定理論和有限時(shí)間觀測(cè)器的基本原理,針對(duì)伺服系統(tǒng)的特點(diǎn),選取了一種基于有限時(shí)間收斂函數(shù)的有限時(shí)間速度觀測(cè)器,并給出了基于線性矩陣不等式觀測(cè)器參數(shù)...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 低速小慣量電機(jī)伺服系統(tǒng)控制問題研究現(xiàn)狀
        1.2.2 有限時(shí)間觀測(cè)器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 自校正控制研究現(xiàn)狀
        1.2.4 雙回路控制研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 有限時(shí)間速度觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 有限時(shí)間觀測(cè)器的原理與設(shè)計(jì)
        2.2.1 有限時(shí)間穩(wěn)定基本理論
        2.2.2 有限時(shí)間速度觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        2.2.3 一種通用的有限時(shí)間觀測(cè)器形式及參數(shù)計(jì)算方法
    2.3 電機(jī)伺服系統(tǒng)有限時(shí)間觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        2.3.1 電機(jī)伺服系統(tǒng)建模
        2.3.2 電機(jī)伺服系統(tǒng)有限時(shí)間觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 不同條件下有限時(shí)間速度觀測(cè)器的性能分析
    3.1 引言
    3.2 摩擦及噪聲條件下的性能驗(yàn)證與分析
        3.2.1 摩擦力矩的建模
        3.2.2 有限時(shí)間速度觀測(cè)器觀測(cè)效果驗(yàn)證
    3.3 速度閉環(huán)控制情形下的性能對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 速度內(nèi)回路自校正控制器設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 自校正PID控制基本原理
        4.2.1 PID控制的基本原理
        4.2.2 基于最小二乘的系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)
        4.2.3 基于極點(diǎn)配置的控制參數(shù)計(jì)算方法
    4.3 自校正控制器的設(shè)計(jì)
        4.3.1 最小二乘參數(shù)辨識(shí)錯(cuò)誤問題分析
        4.3.2 自校正控制器驗(yàn)證環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)
    4.4 仿真驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于有限時(shí)間速度觀測(cè)器的雙回路控制及仿真
    5.1 引言
    5.2 帶有速度加速度前饋的外回路超前滯后控制器設(shè)計(jì)
        5.2.1 超前滯后控制器設(shè)計(jì)
        5.2.2 速度加速度前饋設(shè)計(jì)
    5.3 基于有限時(shí)間速度觀測(cè)器的雙回路控制仿真
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：4019892