谐波驱动伺服系统：改进自适应鲁棒控制策略

"谐波驱动伺服系统的改进自适应鲁棒控制 (2012年) - 王会方，朱世强，吴文祥" 本文是2012年浙江大学学报(工学版)中的一篇论文，研究焦点在于解决谐波驱动伺服系统中存在的参数不确定性、干扰以及非线性摩擦问题。谐波驱动伺服系统广泛应用于精密定位和高速运动控制领域，但其工作过程中常常受到各种不确定性因素的影响，如摩擦力、参数变化等，这些因素会降低系统的稳定性和精度。 作者针对位置相关摩擦和速度相关摩擦的特点，提出了改进的自适应鲁棒控制算法。位置相关摩擦是指摩擦力与执行器的位置有关，而速度相关摩擦力则通常用库仑-黏性模型来描述，即摩擦力与速度成正比。在控制策略设计中，他们采用了未知参数的正余弦函数组合来表征位置相关摩擦的非线性特性，同时结合库仑-黏性模型处理速度相关摩擦。 改进之处在于，他们在期望补偿自适应鲁棒控制算法的基础上增加了自适应律的比例项。这一改进提升了参数辨识的效率，能够更有效地抑制系统中的高频干扰，从而提高系统的动态性能和稳定性。通过理论分析，他们证明了所提出的控制系统在全球范围内的稳定性。 为了验证控制算法的效果，作者进行了实验研究，对比了考虑位置摩擦和不考虑位置摩擦两种情况下，使用自适应鲁棒控制、期望补偿自适应鲁棒控制以及改进自适应鲁棒控制算法对单自由度机械臂的谐波驱动伺服系统的表现。实验结果显示，改进的自适应鲁棒控制方法能够显著提升系统的控制性能，具有较好的抗干扰能力和精度。 总结起来，这篇论文提供了针对谐波驱动伺服系统非线性摩擦问题的一种创新解决方案，通过改进的自适应鲁棒控制算法，实现了更精确的伺服控制，对于提升精密机械设备的控制品质和稳定性具有重要的理论和实践价值。