交流伺服系统的鲁棒-LMI控制

作     者：褚红燕 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜新妮;侯远龙

授予年度：2004年

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：交流伺服系统,鲁棒控制器,IP位置控制器,LMI,参数摄动,误差分离 

摘      要：由于在大功率、变负载、强冲击条件下交流伺服系统用传统的PID控制难以满足良好的快速性、准确性及稳定性的要求，本论文尝试着运用鲁棒控制技术来解决这些问题，采用误差分离方法来设计控制器，在大误差时采用Bang—Bang控制器以满足快速响应，在小误差时用IP位置控制器和鲁棒控制器相结合的方式来控制交流伺服系统，并且采用线性矩阵不等式法来对鲁棒H控制器进行求解。本论文所做的工作如下： 首先，进行系统总体设计，包括工控机、执行元件、检测元件、伺服驱动器的选择;其次，进行电路设计，包括电源板设计，功放板设计，信号转换板设计;第三，深入学习鲁棒控制理论和LMI算法，并用Borland C++编写误差分离控制算法程序，同时编写信号采集程序，信号处理程序，上位机和下位机通讯程序，数据采集卡驱动程序;第四，进行仿真调试，从而改变控制器的参数，使系统在仿真条件下具有好的稳定性和动态精度;第五，在试验台上进行实际负载条件下的调试，并实时打印出响应结果。 仿真和试验结果表明，本文通过利用误差分离方法来设计控制器，发挥各自控制器的优势，扬长避短，可以使系统具有良好的动态跟踪特性和稳定性及静差;通过采用鲁棒控制理论，可以使系统具有对参数摄动的鲁棒性，可以有效地抑制负载变化和外界干扰对系统的影响，满足了系统提出的要求;采用的线性矩阵不等式处理方法简单且易于实现。