基于干擾觀測器的伺服系統(tǒng)PID控制方法研究
摘要：針對傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)運行中受擾動的問題，提出了基于干擾觀測器的改進PID控制方法。通過干擾觀測器來補償擾動對伺服系統(tǒng)運行的影響，提高系統(tǒng)的跟蹤精度。仿真和實驗結(jié)果表明，該控制方法可有效提高系統(tǒng)的跟蹤精度，增強伺服控制系統(tǒng)的適應(yīng)性和魯棒性。
關(guān)鍵詞：干擾觀測器;伺服控制系統(tǒng);PID控制
中文分類號：TP302 文獻標識碼：B
Research on PID control method based on the disturbance observer for servo system
ZHONG Meng-wei
( Department of Automation and Electronic Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042,China)
Abstract: To solve the problems when the traditional servo control system was disturbed, an improved PID control method based on disturbance observer was proposed. To compensate the disturbance and improve the tracking accuracy of the servo system by the disturbance observer. The simulation and experimental results show that the control method can effectively improve the tracking accuracy of the system and enhances the adaptability and robustness of the servo system.
Key words: disturbance observer; servo system; PID
1引言
隨著高新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，對控制系統(tǒng)性能的要求越來越高。在伺服系統(tǒng)控制器[1]的設(shè)計中，在系統(tǒng)參數(shù)變化以及外界擾動的干擾下的伺服控制系統(tǒng)的干擾抑制性能和魯棒性能是非常重要的[2]。采用常規(guī)PID控制難以達到令人滿意的控制效果。為了提高伺服控制系統(tǒng)的控制精度和魯棒性，本文提出了基于干擾觀測器的改進PID控制方法[3]。該方法能夠很好地提高系統(tǒng)的跟蹤精度，同時引入干擾觀測器，可對系統(tǒng)的摩擦干擾進行很好地抑制，提高系統(tǒng)的魯棒性。
2干擾觀測器的設(shè)計原理
干擾觀測器[4]的基本思想是，將外部力矩干擾及模型參數(shù)變化造成的實際對象與名義模型輸出的差異等效到控制輸入端，即觀測出等效干擾。在控制中引入等效的補償，實現(xiàn)對干擾完全控制。基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：
摘要：針對傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)運行中受擾動的問題，提出了基于干擾觀測器的改進PID控制方法。通過干擾觀測器來補償擾動對伺服系統(tǒng)運行的影響，提高系統(tǒng)的跟蹤精度。仿真和實驗結(jié)果表明，該控制方法可有效提高系統(tǒng)的跟蹤精度，增強伺服控制系統(tǒng)的適應(yīng)性和魯棒性。
關(guān)鍵詞：干擾觀測器;伺服控制系統(tǒng);PID控制
中文分類號：TP302 文獻標識碼：B
Research on PID control method based on the disturbance observer for servo system
ZHONG Meng-wei
( Department of Automation and Electronic Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042,China)
Abstract: To solve the problems when the traditional servo control system was disturbed, an improved PID control method based on disturbance observer was proposed. To compensate the disturbance and improve the tracking accuracy of the servo system by the disturbance observer. The simulation and experimental results show that the control method can effectively improve the tracking accuracy of the system and enhances the adaptability and robustness of the servo system.
Key words: disturbance observer; servo system; PID
1引言
隨著高新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，對控制系統(tǒng)性能的要求越來越高。在伺服系統(tǒng)控制器[1]的設(shè)計中，在系統(tǒng)參數(shù)變化以及外界擾動的干擾下的伺服控制系統(tǒng)的干擾抑制性能和魯棒性能是非常重要的[2]。采用常規(guī)PID控制難以達到令人滿意的控制效果。為了提高伺服控制系統(tǒng)的控制精度和魯棒性，本文提出了基于干擾觀測器的改進PID控制方法[3]。該方法能夠很好地提高系統(tǒng)的跟蹤精度，同時引入干擾觀測器，可對系統(tǒng)的摩擦干擾進行很好地抑制，提高系統(tǒng)的魯棒性。
2干擾觀測器的設(shè)計原理
干擾觀測器[4]的基本思想是，將外部力矩干擾及模型參數(shù)變化造成的實際對象與名義模型輸出的差異等效到控制輸入端，即觀測出等效干擾。在控制中引入等效的補償，實現(xiàn)對干擾完全控制。基本結(jié)構(gòu)如圖1所示：
參考文獻
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