基于扰动观测器补偿的双惯量系统和三惯量系统的谐振抑制

针对双惯量系统和三惯量系统中存在的机械谐振问题,从扰动观测器补偿的思想出发,提出一种可同时用于两类系统的控制结构。该结构主要包括扰动观测器和滑模控制器两部分。在扰动观测器设计中,将滤波环节设计为二阶低通滤波器。通过适当地选取滤波器参数,可在带宽范围内将系统等效为名义对象,对谐振峰值实现抑制。在滑模控制器设计中,受双曲函数启发,提出一种新的滑模趋近律,消除了传统滑模控制中由于符号函数的存在导致的抖振现象,大大提高系统的动态响应性能。由于结构设计简单,易于实现,故本方法可用于各种挠性系统中。同时,此类控制结构两部分独立设计,对各种控制器均有较高的适用性。最后通过仿真验证了所提出控制方法的有效性。