1.一种基于吸引律的离散重复控制方法,其特征在于:所述控制方法包括以下步骤:
1)给定周期为N的参考信号,满足
rk=±rk-N (1)
其中,rk,rk-N分别为k时刻和k时刻对应前一周期的参考信号;
2)依据参考信号的周期特性,构造如下等效干扰:其中,wk,wk-N分别为k时刻和k时刻对应前一周期的干扰信号;dk为k时刻的等效干扰信号;
3)基于反双曲余弦函数的吸引律,其具体形式为其中,ρ>0,ε>0,δ>0;e(t)为跟踪误差信号,arcosh(·)是反双曲余弦函数,式(3)是有限时间吸引律,其收敛时间为其中,e(0)为初始跟踪误差信号;
有限时间连续吸引律(3)的离散化形式为其中,sgn(·)为符号函数,ek=rk-yk表示k时刻的跟踪误差;ρ、ε为表达吸引速度的两个常数,δ为反双曲余弦函数斜率系数且可调节arcosh(·)的函数值和变化率,其取值范围为:ε>0,0<ρ<1,δ>0;
考虑等效干扰dk对ek的影响,修正吸引律(5),构造如下具有干扰抑制作用的理想误差动态:依据理想误差动态(6),重复控制器的表达式为式中,a1,…,an,b1,…,bm(b1≠0,n≥m)为伺服系统的系统参数,yk+1,yk+1-i,yk+1-N,yk+1-N-i分别表示k+1,k+1-i,k+1-N,k+1-N-i时刻的输出信号,i=1,2,…,n,uk+1-i,uk-N,uk+1-N-i分别表示k+1-i,k-N,k+1-N-i时刻的控制输入信号(i=1,2,…,m),wk+1为k+1时刻的干扰信号;rk+1为k+1时刻的参考信号。
2.如权利要求1所述的一种基于吸引律的离散重复控制方法,其特征在于:所述重复控制器(7)也可表达成uk=±uk-N+vk (9)
其中,
将uk作为伺服对象的控制输入信号,可量测获得伺服系统输出信号yk,跟随参考信号rk变化。
3.如权利要求1或2所述的一种基于吸引律的离散重复控制方法,其特征在于:所述重复控制器的可调参数包括ρ,ε,δ,其参数整定根据表征系统跟踪误差收敛性能和稳态性能的指标进行,表征系统跟踪误差收敛性能和稳态性能的指标包括单调减区域边界ΔMDR,绝对吸引层边界ΔAAL,稳态误差带边界ΔSSE;
单调减区域ΔMDR表示为:
ΔMDR=max{ΔMDR1,ΔMDR2} (11)式中,ΔMDR1,ΔMDR2为正实数,由下式确定其中,Δ为等效干扰dk的界值;
绝对吸引层ΔAAL表示为:
ΔAAL=max{ΔAAL1,ΔAAL2} (13)式中,ΔMDR1,ΔMDR2为正实数,且满足稳态误差带ΔSSE取值依据ΔAAL来确定,如下:a.当 时
ΔSSE=ΔAAL (15)
b.当 时
c.当ΔAAL≥x2时
ΔSSE=ΔAAL
其中,x2为方程
的正实根。