王丽梅 武志涛 刘春芳

（沈阳工业大学电气工程学院 沈阳 110870）

1 引言

现代高精度永磁直线进给伺服系统要求驱动系统具有快速性的同时，且对负载扰动和系统参数的变化具有强鲁棒性[1,2]。为了保持伺服系统具有良好的性能，文献[3,4]采用鲁棒控制方法来抑制永磁直线电机伺服系统的扰动。文献[5]提出一种将扰动观测器和重复控制器相结合的控制策略。文献[6]提出了反馈线性化和极点配置的观测器相结合的扰动抑制控制方案。本文提出利用模型参考自适应理论设计负载扰动补偿器。模型参考自适应控制这一设想在20世纪 50年代由考得威尔（Goldwell）提出，现已成为实现高性能控制系统中重要的解决方案，特别是当动态特性不明，或有大的变化时，模型参考自适应系统能实现快速的动态响应[7,8]。

本文为兼顾系统响应性能和抗干扰能力的要求，采用了位置控制器与负载扰动补偿器相结合的控制策略。其中位置控制器决定系统的瞬时响应特牲，而负载扰动补偿器则用来改善抗干扰能力。位置控制器采用以频域因子分解法求解最优的位置控制器；负载扰动补偿器使用 PI结构，通常比例-积分控制器的参数均使用试凑法确定，缺乏系统化的设计，本文提出根据 Parseval定理中信号在时间域内的总能量与频域内的总能量相等的原理将时域二次型性能指标转为频域性能指标，再通过对劳斯-赫尔维茨（Routh-Hurwitz）二维数组的计算，可解析化地计算出负载扰动补偿器PI参数的最优值，并且大大简化了计算过程。……