PDF策略在變載荷伺服系統(tǒng)控制仿真與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在機(jī)電控制系統(tǒng)中，變載荷特性主要體現(xiàn)在外在負(fù)載的突變、運(yùn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化及機(jī)械諧振等多個(gè)方面。變載荷負(fù)載的非線性變化特性使得整個(gè)機(jī)電控制系統(tǒng)的非線性特性得以加強(qiáng)，從而增加了高性能控制的難度和復(fù)雜性。
　　 在機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制中，傳統(tǒng)的PID仍占據(jù)著主導(dǎo)地位。但由于變載荷負(fù)載的非線性特性的存在，在一些負(fù)載變載荷特性顯著、控制指標(biāo)和性能要求較高的場(chǎng)合下，通過傳統(tǒng)的PID算法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)該非線性系統(tǒng)的有效控制。
　　 本論文通

2、過引入具有良好控制效果的偽微分反饋控制/偽微分次變量反饋控制(PDF/SV)算法，來實(shí)現(xiàn)對(duì)變載荷系統(tǒng)的有效控制。首先采用兩種方式來建立整個(gè)控制系統(tǒng)的控制模型及對(duì)象模型，即采用“數(shù)學(xué)模型”和“動(dòng)力學(xué)仿真模型”方式。動(dòng)力學(xué)仿真模型方法通過三維建模和在ADAMS中動(dòng)力學(xué)仿真建模，來完全模擬負(fù)載在整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制過程中的變化情況。然后根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載情況，建立了基于MATLAB和ADAMS下的聯(lián)合控制仿真模型，并且實(shí)現(xiàn)電流環(huán)和速度環(huán)的反饋控制，其次，

3、伺服電機(jī)控制模型和PDF/SV算法的設(shè)計(jì)和引入，完成了系統(tǒng)異構(gòu)模型集成仿真和PDF/SV控制算法的設(shè)計(jì)。最后，通過分析比較PDF/SV與PID的控制性能，從仿真和實(shí)驗(yàn)方面驗(yàn)證了PDF/SV在變載荷負(fù)載特性下的可適應(yīng)性和一定的優(yōu)越性。為了實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，建立了一臺(tái)用于驗(yàn)證控制性能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　 通過仿真分析和實(shí)物驗(yàn)證，表明了PDF、PDFSV控制算法在變載荷負(fù)載情況下的控制精度、抗干擾能力、魯棒性和頻域特性等方面在一