工学硕士学位论文改善伺服系统低速性能的自适应鲁棒控制设计及应用研究RESEARCHONDESIGNANDAPPLICATIONOFADAPTIVEROBUSTCONTROLFORIMPROVINGLOW-SPEEDPERFORMANCEOFSERVOSYSTEM辛永智哈尔滨工业大学2010年7月国内图书分类号：TP273学校代码：10213国际图书分类号：681.513.3密级：公开工学硕士学位论文改善伺服系统低速性能的自适应鲁棒控制设计及应用研究硕士研究生：辛永智导师：马杰教授申请学位：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：2010年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP273U.D.C:681.513.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONDESIGNANDAPPLICATIONOFADAPTIVEROBUSTCONTROLFORIMPROVINGLOW-SPEEDPERFORMANCEOFSERVOSYSTEMCandidate:XinYongzhiSupervisor:Prof.MaJieAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlScienceandEngineeringAffiliation:ControlandSimulationCenterDateofDefence:July,2010DegreeConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着科技的迅猛发展，伺服系统的指标要求越来越高，其中低速跟踪性能是评价伺服系统优劣的指标之一，研究如何改善伺服系统的低速跟踪性能具有重要的实际意义。本论文以高精度直线定位系统和电动仿真转台系统为背景，以改善伺服系统的低速跟踪性能为目的，研究了影响高精度直线定位系统和电动仿真转台系统低速性能的主要因素，建立了上述两种系统被控对象的模型，并分别设计了自适应鲁棒控制器，最后在实际系统中对自适应鲁棒控制器的性能进行了验证。本文的主要内容如下：1.介绍了目前伺服系统的研究现状，其中重点介绍了改善伺服系统低速性能涉及的研究领域和内容，阐述了摩擦补偿方法的研究现状。2.介绍了伺服系统的组成，分析了影响伺服系统低速性能的主要因素，针对摩擦建立了被控对象的模型。3.研究了自适应鲁棒控制方法，给出了考虑参数不确定性和非参数不确定性作用时被控对象的控制器设计方法。4.针对高精度直线定位系统和电动仿真转台系统分别设计了自适应鲁棒控制器，并与PID控制方法进行比较，实验表明自适应鲁棒控制方法能够明显改善伺服系统的低速性能。关键词低速跟踪性能；伺服系统；自适应鲁棒控制；摩擦补偿-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,thehighperformanceindicesofservosystemarerequiredmoreandmore.Thelow-speedtrackingperformanceisaimportantindexofservosystem’sindices,sohowtoimprovelow-speedtrackingperformancehasimportantpracticalsignificance.Takingthebackgroundofhighprecisionlinear-servopositionsystemsandturntablesystem,thethesisfocusedonimprovingservo-systemlow-speedtrackingperformance.Furthermorethefactorsaffectinglow-speedtrackingperformanceofhighprecisionlinear-servopositionsystemsandturntablesystemareanalyzed,anddevelopedthemodelofbothsystemsbasedfriction.Atlast,theadaptiverobustcontrollerwasdesig