● 摘要
高精度数字伺服控制是一个不断发展的领域，它在工业中的地位越来越重要，它的发展直接带动其他工业领域。高精度运动控制的应用领域非常广泛，如机器人、电动机车及数控加工中心等。对于这些系统，伺服系统的性能对于提高设备的生产能力及生产质量至关重要。因此，研究精度高、响应快、对参数变化及外部干扰鲁棒性强的控制方法，是高精度伺服系统运动控制的发展趋势。在高精度伺服控制领域，本论文的主要工作如下：(1) 对于闭环控制，利用一种新的控制结构，给出两种控制方法，即全局稳定滑模控制和反演滑模控制，并对系统的稳定性给出严格的数学证明。(2) 对基于干扰观测器的鲁棒控制方法，以发动机液压伺服系统为例，进行了应用研究。对于Q滤波器的选择，提出了基于开环对象频率特性数据的工程综合方法。(3) 发动机整机振动强度是发动机总体振动品质的反映。本文针对发动机存在的谐振，设计了相应的滤波器。从而达到对发动机的振动特性进行抑制的目的。(4) 设计了基于高增益观测器的鲁棒控制方法，同时对高增益观测器的收敛性和控制器的稳定性进行了证明，并且解决了高增益观测器存在的两个突出问题。本文所有利用的方法，均以发动机液压伺服系统作为对象进行了数字仿真分析与验证。结果表明，采用本文算法在提高发动机液压伺服系统的鲁棒性、拓宽系统频带及实现精确跟踪等方面效果显著。