伺服轉(zhuǎn)臺(tái)高精度非線性控制.pdf

1、伺服轉(zhuǎn)臺(tái)是一種被廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備，是數(shù)控加工中心、工業(yè)用機(jī)器人、雷達(dá)系統(tǒng)等設(shè)備的基礎(chǔ)組成部分。伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)行性能與跟蹤精度會(huì)直接影響上述設(shè)備的整體性能。因此，伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的高精度控制一直是自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。
　　本文首先介紹了伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的發(fā)展與應(yīng)用情況，隨后設(shè)計(jì)并改造了實(shí)驗(yàn)用單軸伺服轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)。該伺服轉(zhuǎn)臺(tái)采用開源化的設(shè)計(jì)方式，使用了高性能的伺服驅(qū)動(dòng)器與交流伺服電機(jī)，并利用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為整個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)的控制機(jī)構(gòu)，隨后使用VS2010

2、開發(fā)出與之配套的轉(zhuǎn)臺(tái)控制用軟件。在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上首先提出一種非線性 NP-ID控制律，通過(guò)自主設(shè)計(jì)的軌跡跟蹤實(shí)驗(yàn)證明了伺服轉(zhuǎn)臺(tái)在該算法作用下相比線性PID控制，其軌跡跟蹤精度有了大幅提高。然而單獨(dú)的非線性 NP-ID控制律無(wú)法保證伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的全局漸近穩(wěn)定性，為此本文提出了 NP-ID滑?？刂?，利用李雅普諾夫直接方法證明了該控制律下伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的全局漸近穩(wěn)定性。實(shí)際的轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在引入飽和函數(shù)的前提下，該控制律可以進(jìn)一步提高伺服轉(zhuǎn)臺(tái)的軌