一种二阶系统最优Q滤波器DOB设计方法研究.pdfVIP

第6期 鼻 ， ， ．v 机械设计与制造 2011年 6月 Machinery Design Manufacture ， ， ， ．(设计与计算1． 文章编号：1001—3997(2011)06—0001—03 一 种二阶系统最优 Q滤波器DOB设计方法研究木 李 伟 王立平 关立文 (清华大学 精密仪器与机械学系，北京 100084) AnoptimalnoveldisturbanceobserverQ-filterparameterizationmethod forsecond-orderservosystems LIWei，WANGLi-ping，GUANLi-wen (DepartmentofPrecisionInstrumentandMechanology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) t 1 q、t ^● 十J H 、●一 十 一 十 q、^ 十 1、t p ● dp ● 1 t t 1 、￡十十 肆 q 斤 ’ 十4 1 ^● ，q ht ’ q ^— 十J 十 一 十 一 十 b { 【摘 要】对一种新的系统化的最优Q滤波器干扰观测器(DisturbanceObserverDOB)的参数设计 方法进行研究，它用来校正二阶系统的外界干扰输入和一定范围内的系统不确定性。基于控制系统结 构的变形、Q滤波器特性的分析和综合、最优参数和偏好参数的选取以及超前补偿器的设计，这种方法 可以直接设计出一组相对于干扰一输出传递函数特性的最接近理论最优解的实际最优控制器参数。应 用这种最优 Q滤波器DOB，对于系统不确定性的适应和对外界干扰的抑制的要求都能很好的满足，并 且通过系统仿真更验证 了这一设计方法。 关键词：干扰观测器；最优Q滤波器参数设计；超前滤波器 【Abstract】AnovelsystematicmethodofoptimalQ-filterdisturbanceobserverparameterizationhas beenproposedtoregulateanuncertainsecond--orderservosystem withexternaldisturbance．Basedonthe Varinatinstructureofthecontrolsystem，naalysisandsynthesisonQ-filterchraacteristics，optimalpraame— terizationandleadcompensatordesign,anactualoptimalcontrollerthat isclosesttothetheoreticaloptimal onecanbedirectlyparameterizedthroughthismethodaccordingtothedisturbance--outputtransferfunction~ Byadoptingthisproposedcontroller,theplantuncertaintyadaptionnaddsiturbancerejectionrequirement canbewellachievedComputationalsimulationsiperformedtoverifythedisturbancerejectioneffect． Keywords：Disturbanceobserver；OptimalQ_filterparameterization；Leadcompensator 中图分类号：TH16 文献标识码：A 1引言 式中：JP()_黼 系纺喜坊植；(s卜谳 系统名义值，名义系统；—名