包邮多电机驱动系统的同步与跟踪控制

目录

前言

第1章 多电机驱动伺服系统数学模型 1

1.1 多电机驱动系统的构成 1

1.2 双电机驱动系统的模型 3

1.3 齿隙模型 4

1.4 摩擦模型 8

1.5 四电机伺服系统的数学模型 11

1.6 n电机驱动系统的数学模型 12

1.7 广义非线性级联系统的数学模型 13

参考文献 15

第2章 基于偏置力矩的齿隙补偿 18

2.1 分段偏置力矩 19

2.2 动态消隙控制 21

2.3 时变偏置力矩 23

2.4 基于预设性能的自适应偏置力矩 23

2.4.1 齿隙死区模型的逼近 24

2.4.2 偏置力矩的设计 26

参考文献 30

第3章 多电机驱动伺服系统同步控制 32

3.1 和速负反馈同步控制 33

3.2 间接差速负反馈同步控制 34

3.3 直接差速负反馈同步控制 34

3.4 基于速度差的非线性同步控制 35

3.5 含动态增益的同步控制 35

3.6 平均偏差耦合同步控制 36

3.7 基于广义耦合误差的同步控制 38

参考文献 39

第4章 双电机伺服系统的机械谐振抑制 41

4.1 伺服系统机械谐振 42

4.1.1 单电机驱动系统的二质量模型 42

4.1.2 双电机系统机械谐振 44

4.2 基于扰动观测器的谐振抑制 46

4.3 基于扩张状态观测器的谐振抑制 47

4.4 基于陷波滤波器的谐振抑制 48

4.4.1 改进陷波滤波器 48

4.4.2 改进双T网络滤波器 50

4.4.3 级联陷波滤波器 51

参考文献 52

第5章 基于神经网络观测器的双电机系统同步与跟踪控制 55

5.1 双电机伺服系统连续传递力矩描述 55

5.2 神经网络观测器 56

5.3 具有时变偏置力矩的复合控制器设计 60

5.4 仿真结果与分析 65

参考文献 68

第6章 双电机伺服系统的鲁棒自适应跟踪控制 70

6.1 双电机驱动系统的同步与偏置力矩设计 71

6.2 扩张状态观测器 73

6.3 自适应鲁棒控制 73

6.4 系统性能分析 74

6.5 实验结果 76

参考文献 78

第7章 四电机伺服系统的神经网络动态面控制 81

7.1 系统描述 82

7.1.1 四电机伺服系统的动态方程 82

7.1.2 四电机伺服系统的状态空间模型 82

7.1.3 回声神经网络 82

7.2 动态面控制 84

7.2.1 连续混合微分器 84

7.2.2 改进的动态面控制器设计 84

7.3 基于预设性能偏置力矩的复合控制 88

7.4 仿真结果与分析 90

7.5 实验结果 92

参考文献 92

第8章 基于状态观测器的四电机系统自适应鲁棒同步与跟踪控制 94

8.1 系统模型 95

8.2 状态观测器 96

8.3 自适应鲁棒控制器设计 99

8.3.1 自适应鲁棒积分滑模跟踪控制器 99

8.3.2 自适应鲁棒同步控制器 100

8.4 稳定性分析 101

8.5 仿真结果 103

参考文献 106

第9章 n电机系统平均偏差耦合同步与鲁棒跟踪控制 108

9.1 问题提出 109

9.2 基于K-滤波器的神经网络观测器 110

9.3 鲁棒跟踪控制器 111

9.4 平均偏差耦合的同步控制 116

9.5 仿真结果 120

参考文献 124

第10章 n电机伺服系统的*优同步与串级跟踪控制 126

10.1 电机子系统和负载子系统 127

10.2 性能指标的解耦 129

10.3 负载和电机子系统的观测器设计 130

10.4 串级*优跟踪控制 132

10.5 平均偏差耦合的*优同步控制 135

10.6 实验结果 137

参考文献 138

第11章 基于参数估计的n 电机级联系统同步与跟踪控制 141

11.1 有限时间参数估计 142

11.2 驱动系统的期望位置信号 146

11.3 广义耦合误差 149

11.4 跟踪与同步控制器的设计 150

11.5 仿真结果 155

参考文献 159

第12章 切换控制策略下多驱动系统同步与跟踪控制 162

12.1 带LuGre摩擦模型的多驱动系统模型 163

12.2 连接模式下同步与跟踪控制 164

12.3 齿隙模式下的鲁棒控制 172

12.4 两种模式间的切换 175

12.5 仿真结果 175

参考文献 178

第13章 基于扩张状态观测器的多驱动系统输出反馈动态面控制 181

13.1 问题提出 182

13.1.1 多驱动机械系统 182

13.1.2 切比雪夫神经网络逼近器 182

13.1.3 控制目标 183

13.2 扩张状态观测器设计 184

13.3 自适应动态面控制 185

13.3.1 跟踪微分器 185

13.3.2 自适应动态面控制器设计 185

13.4 实验结果 188

参考文献 189

第14章 多驱动系统的保性能鲁棒预测控制 192

14.1 问题提出 193

14.2 复合控制 194

14.3 前馈控制器设计 194

14.4 *优保性能鲁棒控制 199

14.5 仿真结果 201

参考文献 204

第15章 多电机伺服系统控制与结构参数优化 207

15.1 系统描述 208

15.2 有限时间跟踪控制器设计 209

15.3 控制与结构参数优化设计 210

15.3.1 目标函数设定 210

15.3.2 改进的引力搜索算法 211

15.4 仿真结果 212

参考文献 213

第16章 同步与跟踪控制在实际系统中的应用 215

16.1 四电机系统实验平台 215

16.1.1 硬件实验平台 215

16.1.2 传感器和板卡 216

16.1.3 系统软件 217

16.2 基于状态观测器的自适应鲁棒同步与跟踪控制 218

16.2.1 参数选取规则 218

16.2.2 实验结果 218

16.3 平均偏差耦合的同步控制与鲁棒跟踪 222

16.4 基于参数估计的自适应跟踪与同步级联控制 223

16.4.1 参数选择 223

16.4.2 参数辨识结果 223

16.4.3 跟踪与同步级联控制结果 224

16.5 保性能鲁棒预测控制 227

参考文献 229