1.适用于周期伺服系统的离散滑模重复控制方法,包括以下步骤:(1)辨识当前伺服系统的差分方程模型,将差分方程模型转换为状态空间模型:e(k+1)=Ae(k)+b(u(k)+w(k)); 公式1其中:e(k)表示伺服系统在k时刻的跟踪误差变量,u(k)为k时刻的控制变量,w(k)为伺服系统在k时刻的满足匹配条件的干扰信号,A为伺服系统矩阵,b为系统的控制系数;
T T
(2)选取线性切换函数s(k)=ce(k),c 为增益参数,c的选取决定了系统在滑模面上的收敛性和收敛速度;
(3)构造离散趋近律:
公式2
其中:参数ρ为趋近速度指数,选取ρ∈(0,1),决定切换函数是收敛的;参数ε为到达速度,选取ε>0,保证系统能有限时间收敛到零点的一个领域内;参数δ为单位向量连续化参数,选取δ>0;
(4)根据上述的离散趋近律,构造理想切换动态: 公式3
T
其中:d(k)=cb(w(k)-w(k-N)),为理想切换动态中的扰动变量,w(k-N)为系统在上一周期的第k时刻的干扰信号,* *
d(k)为d(k)的补偿量,d(k)根据经验选择;
(5)根据所述的理想切换动态构造离散滑模重复控制器的模型:其中,u(k-N)为上一周期的第k时刻的控制变量,(cTb)-1为矩阵系数,
s(k+1-N)为上一周期的第k+1时刻的切换函数,cTA为增益系数,
e(k-N)为伺服系统在上一周期的第k时刻的跟踪误差变量,e(k)-e(k-N)为第k时刻误差状态变量与上一周期同一时刻误差状态变量的差值,为离散趋近律的控制修正部分;
(6)将当前的控制变量u(k)作为被控伺服系统的控制命令,使伺服系统跟随参考输入变化。
2.如权利要求1所述的适用于周期伺服系统的离散滑模重复控制方法,其特征在于:构建好控制器后,还需要根据表征系统收敛速度的吸引层边界ΔAL和表征系统稳态误差的拟滑模带边界ΔQSM对控制器参数进行整定,所述的控制器参数包括:趋近速度指数ρ、到达速度ε、单位向量连续化参数δ和理想切换动态干扰的界Δ;
其中:
3.如权利要求2所述的适用于周期伺服系统的离散滑模重复控制方法,其特征在于:步骤(4)中,假设dl≤d(k)≤du,则
4.如权利要求2所述的适用于周期伺服系统的离散滑模重复控制方法,其特征在于:*
步骤(4)中,d(k)=d(k-1)。