基于卡尔曼滤波滑模控制的伺服系统设计仿真

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ＤｅｉｎａｍｕａｉｎｏｒｏＳｓｅＢａｅｎｓｇｎｄＳｉｌｔｏｆＳｅｖｙｔｍｓｄｏＫａｍａｌｅｉｉｉｏｅＣｏｒｌｌｎＦｉｔｒｎｇＳｌｄｎｇＭｄｎｔｏ
ＷＡＮＧＣｈａｎＸｇ．Ｕ一，ＭＥＮＧＺｈｏＨＡＮｎｇｗｅ－ＭＡＯ．ｎｇ一，ＬＩＸｕｎｎｇ，Ｓｏ．ｉ＇，ＤａｐｅＵ
（．ｈｎｃｕｓｉｔｏｐｉ，ｉｅｃａｉｎ１ＣａｇｈｎｎｔｕｅｆＯｔｓＦｎｈｎｃａｄＩｔｃＭｅｓ
具有良好效果。
关键词：伺服系统；卡尔曼滤波；指数趋近律；滑模变结构控制；仿真中图分类号：Ｖ５６５文献标志码：Ａｄｉ１．９９．ｓ．０ —０Ｘ２１．．４ｏ：０６￣ｉｎ１３５１．００００３ｓ０２０
基于卡尔曼滤波滑模控制的伺服系统设计仿真
王长旭１，孟中，２，韩松伟一，毛大鹏１，刘洵，２
（．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春１０３；１３０３２中国科学院研究生院，北京１０３．００９）摘要：应用变结构控制策略时，由于系统存在时间滞后、空间滞后、死区等不利条件，会导致系统运行到相平面
第３７卷第２期２１２月００年
光电工程
ＯｐｏＥｌｃｒｎｃＥｎｉｅｒｎｔ — ｅｔｏｉｇｎｅｉｇ
、０ｌ３．ＮＯ．，＿７２
Ｆｅ．００ｂ２１
文章编号：１０— ０Ｘ（０００—０２００３５１２１）２０２— ５
ｅｐｎｎｐｒａｈｌｗａｅｎＫａｍａｌｒｇｉｐｏｏｅ．ｈｉｌｔｏｈｗｓｔａｏａｅｔｏｘｏｅｔｐｏｃａａｂｓｄｏｌｎｆｔｉｒｐｓｄＴｅｓｉｅｎｓｍｕａｉｎｓｏｔｍｐｒｄｗｉｃｍｍｏｌｉｇｈｃｈｎｓｉｎｄｍｏｅａｇｒｈｔｅｎｗｌｏｉａｌｏｎｙｓｐｒｓｅｖｂａｉｎｂｔｍｐｏｅｔｅｄｎｍｉｕｌｙｏｒｏｓｓｍ．ｄｌｏｔｍ，ｈｅａｇｒｔｃｒｎｔｌｕｐｅｓｈｉｒｔｕｒｖｙａｃｑａｉｆｅｖｙｔｉｍｈｏｔｏｉｈｔｓｅ
ｉ，ｈｅｅｃｄｍｃｅｃｓＣａｇｈｎ１０３，ｈｎ；ｃＣｉｓａｅｙｏｉｎｅ，ｈｎｃｕ３０３ＣｉｓｎＡｆＳａ
２ＧａｕｔＵｉｒｉｈｎｓＡａｅｙｏｃｅｃｓＢｉｎ０３，ｈｎ）．ｒｄａｅｎｖｓｔｏｉｅｅｃｄｍｉｎｅ，ｅｉｇ１０９ＣｉａｅｙｆＣｆＳｊ０
中滑动面时出现不期望的抖振现象。本文分析了抖振对系统性能的影响及产生原因，针对伺服控制系统存在随机干扰和随机噪声的特性，提出一种基于卡尔曼滤波的指数趋近律滑模变结构控制算法，很好地抑制了抖振。仿真
算例表明，与普通滑模控制算法相比，基于该算法的控制器无论在抖振抑制上还是在伺服系统动态品质改善上都
பைடு நூலகம்
Ｏ引言
在用于跟踪、监视和测量的惯性稳定平台控制中，要求直流伺服系统具有快速性，稳定性和准确性的特点，也就是要尽可能高精度、无抖动、平稳地跟踪目标。然而建立这样一个系统的精确数学模型是很困
Ａｂｔｃ：ｈｌａｐｙｎｌｉｇＭｏｅＣｎｒｌＳＣｌｏｉｍ，ｈｍｅａｄｓａｅｄｌｎｅｄｚｎｙｃｕｅｓｒｔＷｉｐｌｉＳｉｎｄｏｔ（Ｍ）ａｒｈｔｅｉｎｐｃｅｙａｄｄａｏｅｍａａｓａｅｇｄｏｇｔｔａ
ｅｉｔｎｅａｅａａｙｅ．ｎｉｅｎｈｎｅｅｔａｄｍｉｔｒａｃｎｏｓｎｓｒｏｓｓｅｘｓｅｃｒｎｌｚｄＣｏｓｄｒｇｔｅｉｈｒｎｎｏｄｓｕｂｎｅａｄｎｉｅｉｅｖｙｔｍ，ａＳＣｌｏｔｍｔｉｒＭａｇｒｈｗｉｉｈ
ｔｅｕｅｐｃｅｕｐｔｉｒｔｏｃｕｌｏｔｌｒｄｓｎＩｉｐｐｒｔｅｄｍａｅｔｃｕｌｙｔｍｎｅｃｕｅｆｔｈｎｘｅｔｄｏｔｕｂａｉｎｉａｔａｎｒｌｅｉ．ｎｔｓａｅ，ｈａｇｏａｔａｓｅａｄｔａｓｓｓｖｎｃｏｅｇｈｓｈｏｉ
Ｋｅｒｓｓｒｏｓｓｅ；ｌｎｆｔｒｇｅｐｎｎｐｒａｈｌｗ；ｌｉｇｍｏｅｃｎｒｌｓｍｕａｉｎｙｗｏｄ：ｅｖｙｔｍＫａｍａｌｉ；ｘｏｅｔｐｏｃｉｅｎａａｓｉｎｄｏｔｏ；ｉｌｔｏｄ