自抗扰控制在伺服系统中的应用研究

陈佳楠

摘要：本文引进了自抗扰控制技术（ADRC）来对PMSM进行控制。分析了自抗扰控制器的各组成部分，并针对PMSM设计了控制器。通过MATLAB平台进行数字仿真，验证了ADRC控制器较传统PID控制器在抗干扰方面等具有明显优势。

关键词：自抗扰技术;永磁同步电机;应用研究

一、自抗扰技术

⒈自抗扰控制技术的发展

所谓控制就是给被控系统施加适当的控制量使被控输出要按期望轨迹或目标值运动，如何实现控制目标一直有着两种不同的思路：

其一是根据输入输出的信息来确定被控对象的“输入—输出关系”，即进行系统建模，然后根据这种关系来决定所需的控制力的思想;

其二是直接根据输入输出的信息结合设定信息来决定所需控制力，即根据期望值与实际值之间的误差信息来决定消除这个误差的控制策略，而这一策略即为误差反馈策略，这也就是“基于误差消除误差”，就是经典PID调节方法。

经典PID控制的最大优点在于它只依靠设定目标和实际值之间的误差，控制量是根据这个误差来确定的，它不需要知道对象的模型。

经典PID的缺点有需要经常调节PID增益;PID控制的闭环系统的“快速性”与“超调”出现了不可调和的冲突;实际只用到了PI控制（无误差微分反馈）;是效率最高、最好的组合方式;积分反馈的抑制能力又不显著。

本章节将从以下几个方面介绍自抗扰控制器的组成：

⑴跟踪微分器（TD）

这种跟踪微分器几乎可以实现对任意信号的跟踪和微分，它的离散形式，不仅可以消除颤振现象，而且还有动态响应快、稳态精度高的优点，因此在安排过渡过程、配置系统零点、数字整流及检波、频率估计、剔除野值以及预报方法等场合得到了广泛的应用。……