多源干扰下谐波齿轮传动强抗扰控制
夏鹏飞1
李文硕2
朱玉凯3
1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京 1001912.北京航空航天大学杭州创新研究院,浙江 杭州 3100513.北京航空航天大学宇航学院,北京 100191
摘要：谐波齿轮传动系统能调节转速和扭矩,但因具有传动误差、挠性刚度、摩擦和迟滞等多源干扰,理想地将其等效为比例环节,难以在精密运动控制中达到期望精度.针对多源干扰下谐波齿轮传动系统精细角位置控制问题,本文设计了一种将干扰观测器(DO)和扩张状态观测器(ESO)相结合的强抗扰控制(EADC)策略,其中DO用于估计已知部分动态特性的迟滞干扰,ESO用于估计除迟滞之外的总扰动.通过"前馈+反馈"的复合控制结构,实现了对多源干扰的同时补偿和抑制,从而保证谐波齿轮传动系统精度.本文分析了 DO和ESO的收敛性、闭环系统的稳定性,对比了摩擦前馈补偿控制、自抗扰控制、基于干扰观测器控制和EADC方法的跟随和抗扰性能,数值仿真结果表明,EADC优于其他3种控制,验证了算法的有效性.
关键词：谐波齿轮传动多源干扰干扰观测器扩张状态观测器迟滞
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 1237-1247 )
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