离散时间域中基于扰动观测器的运动控制系统的稳定性与鲁棒性
系统与控制
2020-10-19 v1 机器人学
系统与控制
摘要
本文分析了离散时间域中基于扰动观测器（DOb）的数字运动控制系统的鲁棒稳定性与性能。研究表明，数字运动控制器的相位裕度与鲁棒性可通过调节标称对象模型与观测器带宽直接整定。然而，由于鲁棒稳定性与性能约束以及噪声敏感性，它们具有上下界。当通过测量伺服系统的不同状态来综合数字运动控制器时，DOb 设计参数的约束会发生变化。例如，当在数字鲁棒运动控制器综合中采用速度与位置测量时，DOb 的带宽受噪声敏感性与水床效应限制。当 DOb 通过加速度测量实现时，由水床效应引起的鲁棒性约束被消除。标称对象模型与观测器带宽上的设计约束通过采用离散时间广义波德积分定理解析导出。所提出的设计约束使得能够系统地综合高性能的基于 DOb 的数字鲁棒运动控制器。实验结果用于验证所提出的分析与综合方法。
引用
@article{arxiv.2010.08075,
title = {Stability and Robustness of the Disturbance Observer-based Motion Control Systems in Discrete-Time Domain},
author = {Emre Sariyildiz and Satoshi Hangai and Tarik Uzunovic and Takahiro Nozaki and Kouhei Ohnishi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.08075},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 17 figures