自抗扰控制技术提升转台频响伺服性能

"这篇论文是2013年4月发表在北京航空航天大学学报上的科研成果，主要探讨了自抗扰控制技术在转台频响伺服系统中的应用。作者包括付永领、龙满林、郭栋和牛建军，分别来自北京航空航天大学机械工程及自动化学院和自动化科学与电气工程学院，以及辽宁工业大学电气工程学院。论文重点解决了转台在低频和低速运行时难以补偿干扰、高频时相位滞后和幅值衰减严重的问题，提出了一种不依赖精确对象模型的自抗扰控制策略。通过实验验证，该技术能显著提高转台的频响性能，超过了转台出厂时的验收标准。" 正文: 在转台伺服控制领域，传统的控制方法往往依赖于对系统模型的精确掌握，但在实际操作中，由于各种不确定性因素，如机械摩擦、热变形和外界干扰等，使得模型的准确性难以保证，从而导致控制效果受限。2013年的这篇论文提出了一种新的解决方案——自抗扰控制（ADRC，Active Disturbance Rejection Control）技术。ADRC的核心思想是实时观测并主动抵消系统的内部扰动和外部干扰，不依赖于对象模型的精确性，这为解决转台频响伺服中的难题提供了新思路。 在控制系统设计中，论文采用了一个包含自抗扰控制器和前置处理单元的结构。自抗扰控制器能够在线估计和补偿系统中的未知干扰，提高了系统的鲁棒性。而前置处理单元则用于补偿相位和幅值的失真，以改善系统的动态响应特性。这种设计巧妙地处理了低频时的干扰补偿问题，同时缓解了高频时的相位滞后和幅值衰减现象。 论文通过将该控制策略应用于转台的频响伺服系统，进行了实际测试。测试结果显示，在“双十”标准下（即跟踪误差不超过±10%的频率范围和幅值不超过±10%的频率范围），转台的最大跟踪频率和扫频频率均超过出厂验收指标，证明了自抗扰控制技术的有效性和优越性。 这项工作不仅展示了ADRC技术在转台伺服系统中的潜力，也为其他复杂动态系统的设计提供了借鉴。通过不依赖精确模型的方式，ADRC技术降低了系统设计的复杂度，增强了控制系统的适应性和稳定性，对于提升设备的性能表现具有重要意义。未来的研究可以进一步探索如何优化自抗扰控制器的参数，以实现更优的控制性能，或者将该技术推广到其他领域的伺服控制问题中。