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Rexroth R150221085

更新日期:2018年10月30日
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规格:Rexroth R150221085
所属行业:五金工业品-> 电子电工-> 配电装置、开关...
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Rexroth R150221085 

ADRC抗干扰机理

ADRC之所以能够有效地提高系统的抗干扰能力,关键之处在于从被控输出量中提取干扰信号,并在控制律中进行扰动补偿。为了对系统中的扰动进行观测,需要设计扩张状态观测器,其以系统实际输出y和控制量u来跟踪估计系统的状态变量和扰动量,形式如下所示:

基于自抗扰控制的双环伺服系统详解

式中:z1, z2,…,zn为状态变量的观测值;zn+1为扰动估计值;β01, β02,…, β0(n+1)为观测器参数。

当φi(e)为线性函数时,ESO为线性观测器;而φi(e)具有非线性特性时,则为非线性观测器,通 过适当选择参数β来准确估计系统的状态变量和扰动值。

Rexroth R150221085 

伺服系统扰动分析

在同步旋转坐标系下,电磁转矩Te可表示为

基于自抗扰控制的双环伺服系统详解

式中:pn为电机极对数;iq和id分别为交直轴电流;Lq和Ld为交直轴电感;ψr为转子磁链。运动方程为

基于自抗扰控制的双环伺服系统详解

式中:TL为负载转矩;ωr为电角转速;J为转动惯量;B为粘滞摩擦系数。

在表贴式同步电机中有Ld=Lq,结合式(2)和(3),可建立以电角度θ和转子电角转速ωr为变量的二阶系统:

基于自抗扰控制的双环伺服系统详解

上述以iq为输入、电角度θ为输出的二阶系统,a(t)可视为位置控制回路的总扰动,包括q轴电流环控制误差,负载转矩、转子磁链、转动惯量等参数变化,g(t)表示的未建模动态等。

出现扰动时,依赖误差的传统反馈控制方法,只有在出现位置或速度偏差后才进行调节,必然存在一定程度上的滞后。为了实现高性能的控制,需要迅速抑制这些干扰对位置控制的影响,本文通过自抗扰控制器对系统中的扰动进行估计和补偿,提高系统的抗扰能力。

Rexroth R150221085

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