一种基于PD控制的扰动观测器控制方法

摘要

本发明涉及一种基于PD控制的扰动观测器控制方法，属于同步带机械的抗扰动驱动控制方法技术领域；针对同步带机械的外部扰动问题，本发明提出的控制方法对机械系统进行PD闭环控制，在闭环控制器的内部采用扰动观测器，并采用ZPETC算法对扰动观测器中机械系统的逆模型进行近似，解决了逆模型中的不稳定极点的问题，重新构建了系统；通过实验结果证明了这种控制方法的有效性和可行性，使机械系统对外部扰动有了大幅抑制，提高了系统的抗扰动能力。

主权项

一种基于PD控制的扰动观测器控制方法，其特征在于：该方法包括如下具体步骤，S1.1对机械系统输入速度信号x_i(t)，运用编码器从输出轴采集到输出速度信号x_o(t)；根据x_i(t)和x_o(t)，运用MATLAB系统辨识工具箱辨识出离散机械系统的传递函数G(z^‑1)；S1.2然后PD控制器对机械系统进行闭环控制，在控制器内部运用扰动观测器控制；S2然后PD控制器对机械系统进行闭环控制，在控制器内部运用扰动观测器的控制模型；所述扰动观测器的控制模型如下，S2.1PD控制器输出的信号u减去反馈信号u′得到信号e，即e＝u‑u′；S2.2信号e进入机械系统后，采集到输出轴的速度信号x_o(t)；S2.3速度信号x_o(t)与根据ZPETC算法得到的逆函数G^‑1(z)卷积，由于逆函数在高频阶段幅值发散、相角滞后，故需要加入低通滤波器Q(s),得到信号x′(s)，即x′(s)＝x₀(t)*G^‑1(z)Q(s)；另外信号e经过低通滤波器Q(s),得到信号e′，即e′＝e*Q(s)。