基于反作用力矩观测器的无传感器力控制系统的稳定性分析
系统与控制
2023-02-07 v1 系统与控制
摘要
本文在离散时间域中，为基于反作用力矩观测器（RTOb）的鲁棒力控制系统提出了一种新的稳定性分析。该鲁棒力控制器通过在内环中采用一个扰动观测器（DOb）来抑制扰动（如摩擦和迟滞），并采用另一个扰动观测器（即RTOb）来在不使用力传感器的情况下估计接触力。由于基于RTOb的鲁棒力控制器总是使用计算机和/或微控制器实现，本文提出了一种在离散时间域中的稳定性分析。研究表明，DOb的带宽不仅受到速度测量噪声的限制，还受到水床效应的限制。研究还表明，当RTOb的设计参数未适当整定时，鲁棒力控制器的稳定性可能会显著恶化。例如，随着RTOb的辨识惯量（力矩系数）设计参数的增加（或减小），鲁棒力控制器可能具有非最小相位零点。这可能导致力控制应用中的稳定性和性能变差。所提出的在离散时间域中进行的稳定性分析通过仿真和实验得到了验证。
引用
@article{arxiv.2302.02530,
title = {A Stability Analysis for the Reaction Torque Observer-based Sensorless Force Control Systems},
author = {Emre Sariyildiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.02530},
year = {2023}
}
备注
IEEE International Conference On Mechatronics - Loughborough, UK