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硕士学位论文


机电位置伺服系统鲁棒控制器设计
及实验研究


RESEARCH ON ROBUST CONTROLLER
DESIGN AND EXPRIMENTS FOR
ELCTROMECHANICAL POSITION SERVO
SYSTEM


刘毛





哈尔滨工业大学

2010 年 7 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开





工学硕士学位论文


机电位置伺服系统鲁棒控制器设计
及实验研究




硕士研究生:刘毛
导师:姚郁教授
申请学位:工学硕士
学科:控制科学与工程
所在单位:航天学院
答辩日期:2010 年 7 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Master Degree in Engineering



RESEARCH ON ROBUST CONTROLLER
DESIGN AND EXPRIMENTS FOR
ELCTROMECHANICAL POSITION SERVO
SYSTEM








Candidate: Liu Mao
Supervisor: Prof. Yao Yu
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Control Science and Engineering
Affiliation: School of Astronautics
Date of Defence: July, 2010
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
仿真测试转台是航空、航天等领域中进行半实物仿真与测试的重要设备,
其核心是机电伺服系统。机电伺服系统是典型的含有诸多不确定性的系统,
因此研究机电伺服系统的鲁棒控制方法具有重要的实际意义。本文以机电位
置伺服系统为背景,从实际系统出发,研究了鲁棒控制方法,主要是混合灵
敏度方法与综合方法在机电伺服系统上的应用问题。研究的主要内容为:
首先,根据实际机电位置伺服系统的原理及组成,分析系统中存在的不
确定性,建立机电位置伺服系统的数学模型,基中包括标称模型及不确定性
模型,并据此搭建可供仿真验证使用的仿真平台。
其次,介绍了混合灵敏度方法及综合方法,其中讨论了权函数选择等
问题。然后针对建立的系统模型,根据设计指标分别通过这两种方法进行了
鲁棒控制器的设计。并通过仿真对设计的控制器性能进行研究。
最后,通过实验研究所设计的控制器性能,并和前述仿真结果进行了比
较。

关键词:位置伺服;鲁棒控制;混合灵敏度; 综合
- I -
哈尔滨工业大学硕士学位论文
Abstract
Electro-mechanical servo system is the most important part in simulation
measurement table, which plays an important role in hardware-in-loop simulation
and measurement in aeronautic and astronautic areas. Because of the uncertainty
contained in the electro-mechanical servo system, it is necessary to research on
robust control method for electro-mechanical servo system. This thesis researches
on the robust controller design of electro-mechanical servo system. Two main
methods in robust control theory--the mixed sensitivity method and -synthesis
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