基于扰动观测器的运动控制系统的设计约束在离散时间域中更为严格

本文表明，基于扰动观测器（DOb）的鲁棒运动控制系统在使用计算机或微控制器实现时，其设计约束会变得更加严格。更严格的设计约束对对象-模型失配和 DOb 带宽施加了新的上限，从而限制了针对扰动的可达鲁棒性以及内回路中的相位超前效应。违反设计约束可能在实践中引发严重的稳定性与性能问题；因此，在整定鲁棒运动控制器控制参数时应加以考虑。本文还表明，连续时间分析方法在推导数字 DOb 的标称对象模型与带宽的基本设计约束方面存在不足。因此，在连续时间域整定数字鲁棒运动控制器参数时，我们可能观察到意外的稳定性与性能问题。为改善运动控制器的鲁棒稳定性与性能，本文通过统一框架下的广义连续与离散 Bode 积分定理阐释了 DOb 的基本设计约束。文中给出了仿真与实验结果以验证所提分析方法。