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?；窘Y(jié)構(gòu)如圖1所示：



3干擾觀測器的設(shè)計原理



4仿真研究







圖5 無干擾觀測器時的正弦跟蹤



圖6 有干擾觀測器時的正弦跟蹤

5結(jié)論

從仿真曲線中可以發(fā)現(xiàn)，采用常規(guī)PID控制時，在跟蹤期望信號過程中，有強烈的極限環(huán)振蕩且不能很好地跟蹤期望信號；而采用PID控制器與干擾觀測器的組合控制在跟蹤期望信號過程中，干擾觀測器對系統(tǒng)和測量信號具有較好的抑制作用，系統(tǒng)的極限環(huán)振蕩現(xiàn)象消失、其能較好地跟蹤期望信號。因此，該控制系統(tǒng)具有較強的適應(yīng)性和魯棒性。