考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

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考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制

更新时间：2025-07-09

- 考虑输入时滞的舵机伺服系统自适应指令滤波输出反馈控制
- Issue 3, Pages: 149-161(2024)
- 作者机构：
  
  1. 南京理工大学机械工程学院
  2. 上海航天控制技术研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TP273;V249.1
- Published：2024
- 稿件说明：
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[J]. 2024, (3): 149-161.
DOI：

[J]. 2024, (3): 149-161. DOI：

摘要

针对舵机伺服系统运行过程中存在复杂非线性以及信号输入时滞、使系统的精度降低，严重时甚至造成系统失稳的问题，提出了一种考虑输入时滞的自适应指令滤波输出反馈控制策略。首先，将系统中存在的输入时滞考虑为控制器信号输入时滞，给出舵机伺服系统状态方程，选用梯度下降法设计时滞估计律对未知时滞进行估计；其次，将系统中存在的复杂非线性统一为扰动，选用扩展状态观测器(ESO)加以估计，将观测的系统状态值用于设计控制量实现输出反馈控制；然后，选用指令滤波将高阶求导过程转化为求积分，实现信号滤波以抑制微分噪声；最后，基于Lyapunov-Krasovskii泛函稳定性定理证明控制器实现系统有界稳定。仿真及实验表明，所提的控制方法与传统反步控制方法、自抗扰控制和比例微分积分(PID)控制方法相比，响应时间分别提升了92%、88%和51%

跟踪精度分别提升了90%、84%和26%。

Abstract

关键词

Keywords

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