一种串级自抗扰的多闭环控制方法

摘要

本发明涉及一种串级自抗扰的多闭环控制方法，针对位置换向时存在较大的换向误差的问题，提出了将自抗扰控制器用于精密伺服系统速度环和位置环，构成了串级自抗扰控制方法，并在速度环和位置环的控制律方面作了改进，改进的实质就是将速度环和位置环设计为PID加扩张状态观测器的自抗扰控制。由于常规非线性自抗扰控制方法参数众多且难以整定，本发明采用线性自抗扰结构，大大减少了需要整定的参数个数，具有结构简单，参数容易整定的优势，能明显减小跟踪位置误差，提高系统的跟踪精度。

主权项

一种串级自抗扰的多闭环控制方法，其特征在于：速度环和位置环均采用线性自抗扰控制器，其具体步骤如下：步骤(1)：搭建速度环自抗扰控制器闭环回路；步骤(2)：设计速度环ESO：采用三阶自抗扰控制器，并将ESO估计出的总扰动加入控制器中；步骤(3)：对于速度反馈信号，处理方式如下：方式1.如果在系统中装有速度传感器，则将传感器采回的速度信号直接送入速度环ESO；方式2.如果在系统中仅装有位置传感器，则将传感器采回的位置信号的微分作为速度信号送入速度环ESO；步骤(4)：速度环控制律的设计：将速度环的控制律设计为PID控制器；步骤(5)：对于速度环自抗扰控制输入信号的处理：将位置环控制器的输出作为速度环控制器的输入信号；步骤(6)：搭建位置环自抗扰控制闭环回路；步骤(7)：设计位置环ESO1：采用三阶自抗扰控制器，并将ESO1估计出的总扰动加入控制器中，以此来提前补偿系统受到的外界不确定因素的扰动，提高系统控制精度；步骤(8)：对于位置反馈信号，处理方式如下：由于系统中装有位置传感器，则将传感器采回的位置信号直接送入位置环ESO1；步骤(9)：位置环控制律的设计：将位置环的控制律设计为PID控制器；步骤(10)：对于位置环自抗扰控制输入信号的处理：选择输入信号为θ_ref＝0.3°sin(πt)。