用于高精度运动控制的结构化 LPV 控制器频域自整定

运动系统是许多工业过程的关键组成部分。然而，满足这些系统日益严格的要求，特别是在精度和吞吐量方面，需要超越传统解决方案能力的新型控制设计方法。传统控制方法通常难以应对现代运动系统固有的复杂性和位置依赖效应，从而导致性能上的妥协和繁琐的控制器设计任务。本文通过引入一种用于多输入多输出（MIMO）运动系统的新型结构化反馈控制自整定方法来解决这些挑战。通过利用频率响应函数（FRF）估计和线性参数变化（LPV）控制框架，所提出的方法实现了控制器设计的自动化，同时提供了局部稳定性和性能保证。关键创新包括基于范数的灵敏度函数幅值优化、通过新型扩展分解奈奎斯特判据进行的自动稳定性检查、模块化结构化 MIMO LPV 控制器参数化，以及保持连续时间（CT）控制器参数化的控制器离散化方法。所提出的方法通过使用最先进的动磁体平面执行器原型机进行的实验得到了验证。