邱文彬　柴建云　陆海峰　曾颖宇　孙旭东

(电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学)　北京　100084)



基于积分链式卡尔曼滤波器的角加速度观测器的噪声参数整定及性能研究

邱文彬柴建云陆海峰曾颖宇孙旭东

(电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学)北京100084)

噪声统计特征值的整定是积分链式卡尔曼滤波器(IKF)的设计要点。针对噪声统计特征值的整定进行研究，推导出积分链式卡尔曼滤波器的离散噪声统计特征值与离散采样周期的函数关系，定量分析了积分链式卡尔曼滤波器的离散噪声统计特征值的跟踪性能。在此基础上，提出了一种定量计算噪声统计特征值的方法，通过滤波器截止频率、离散采样周期直接计算得到噪声统计特征值，改变了以往的仿真-实验-调整环整定方法，简化了设计流程。仿真和实验验证了所提出方法的有效性。

卡尔曼滤波器角加速度加速度观测器跟踪性能噪声统计特征值

0　引言

伺服控制系统是高端装备制造业的基础。通过加速度闭环控制、扰动转矩补偿控制、滑模变结构控制、自适应控制[1-13]等方式引入角加速度控制可有效提高系统的鲁棒性。如在工业机器人、数控机床等多轴机电系统的运行过程中，常伴随有参数变化和负载扰动，传统伺服系统受参数变化影响较大，系统的鲁棒性不足，而角加速度闭环可在不改变原控制系统的基础上，提高系统的鲁棒性，例如，基于加速度的负载扰动观测器在调速系统中得到了广泛研究和应用。……