基于差分进化的幕墙百叶伺服电机自抗扰控制
2021-12-01白甲丽
计算机测量与控制 2021年11期
赵 蕾,白甲丽
(1.西安建筑科技大学 建筑设备科学与工程学院,西安 710055;2.西安建筑科技大学 信息与控制工程学院,西安 710055)
0 引言
伺服电机系统广泛应用于工业、农业、建筑业等等,例如对机械手、数控机床、幕墙百叶窗的调控。伺服电机系统常采用反馈控制系统调节。但是,气象条件存在不确定性,且建模时若考虑伺服系统摩擦对被控对象的影响就必须引入一些简化假设而使得模型结果并不能反映真实运行状况,以致传统的PID控制以及模糊控制等算法因计算过程简单而无法实现对扰动的补偿,难以达到控制精度的要求,而影响实际控制效果,如响应速度慢和精度不够等。
为了解决伺服电机控制中的这些问题,已经进行了大量研究[1-4]。韩京清在1998年首次提出了自抗扰控制(ADRC,active disturbance rejection control),ADRC[5-6],对输入信号安排了过渡过程,并跟踪过渡过程的微分信号,为扩张状态观测器(ESO,extended state observer)引入补偿因子,可提高系统的自抗扰性能。随后,自抗扰控制技术被应用于武器装备系统、飞行器以及发动机的控制中。
为了保证自抗扰控制系统稳态和动态性能良好,通过建立优化函数对自抗扰控制中的速度因子、滤波因子等参数进行了整定和优化研究,比如文献[7]提出了一种线性化、带宽化的线性扩张状态观测器,简化了扩张状态观测器算法。文献[8]以大时滞滤水浊度控制系统为对象,研究了参数整定后系统的控制性能。文献[9]引入中间变量提取参数估计误差来决定自适应控制率,使电机伺服系统对某惯性负载在有限时间内快速得到控制。……
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