的解决方案。在下面,利用卡尔曼滤波状态观测器的设计噪声在反馈渠道和收益率的估计准确和光滑轴位置,速度,以及外部干扰,控制好来说,都至关重要性能。位置和速度环是同时进行关闭状态反馈增益,计算获得自己想要的闭环带宽和阻尼比。干扰估计也是注射回控制信号与消极的迹象,改善干扰拒绝和参数变化控制系统的鲁棒性。以下介绍了详细的设计过程。卡尔曼滤波器的状态估计器采用离散时间的表示轴动态，包括外部干扰为测量和输入噪声推导出本文的第二部分,在这里是名义轴动力学的状态转换和输入矩阵和轴的位置或速度的幅值分别,和对照组是测量轴位置和速度是在演戏,视为干扰了放大器的输入,˜是量化误差˜是位置反馈量化误差钨˜是扭矩测量噪声,是摄动的扰动过程。卡尔曼滤波器估计位置来获得ˆ速度ˆ和扰动ˆ可以写在形式第二十六条第二十七条,动力学参数为轴和,以及噪声和干扰扰动协方差值˜,˜,˜˜,和使本来就已经给定的第二部分第三,持续的观察者获得离线计算由迭代下列方程直到其价值收敛到种稳态值,在上述方程,是状态估计误差的协方差迭代,和是其预测下次迭代的基于知识的植物动力学和输入噪声读写。然后,获得计算,取得了最优状态估计在测量噪声的存在。状态估计误差的方差更新到使用新的价值的状态估计增益。在迭代解的最优的观察者获得,最初是个大的价值。换句话说，当和设置为零。是时取得的迭代算法收敛,在年或样品。其稳态值,然后用在情商。看成常数观察者的增益,以获得州和扰动估计ˆˆˆ上线。应该指出的是,该假设的卡尔曼滤波器,以致于需要噪音过程需要般分布,是违反了由于均匀分布的编码器和量化误差。尽管如此,仍是首选的卡尔曼滤波器能够有能力最优的位置定位的观测器波兰人对给定的植物动力学和噪声特性。在确定的值代替表的第二部分本文以纠正了粘性摩擦值,和矩阵的公式计算,收益的状态估计得到的结果,导致以下闭环极点配置例如与固有频率价值和阻尼比,极点配置控制器众所周知,从分离原理的观测器以及控制器动态即可分别设计了,只要有足够的速度比观察者两极的控制器增长极。在这个设计中,极点配置技术是超确定反馈增益由于其简单而自由对预期的闭环动态。方程反馈控制律的合成,第期例如„的控制规律强加的闭环响应ˆ术语的实际攻击这个效果,已为代表的干扰与图这样做的目的是选择了状态反馈增益,闭环控制杆产生预期的固有频率和阻尼比。这是可以做到的使用日的公式如下。为个被需要的固有频率即闭环带宽赫兹即俱乐部方根和阻尼比预期的闭环极点配置在连续的时间域可以写成，对采样周期的的离散时间闭环极点配置,相对应的特征多项式,另方面,可控性矩阵对传动系统不含扰动可以表示为个,为每个步骤得到,具有充分的等级,表明该系统是国标控制。该状态反馈收获在实现预期特性多项式的公式九使用阿克曼计算公式的基础上作为,导致，对于个低阶的情况,如轴动力学,采用阿克曼认为这里的公式不带任何主要的困难。然而,如果高阶动态是考量,现成的演算法以更好的数字特征应使用。应该指出的是,该闭环带宽高赫兹是充分良好的跟踪和扰动抑制平均在滚珠丝杆传动,以下,并有足够的观察者自然频率播出,大约六十岁了„赫兹。进步增加反馈带宽增加的敏感性,导致测量噪声的和不必要的高频振荡。另方面,这降低了带宽导致反馈的退化跟踪性能。于是个带宽的赫兹被发现是合适的控制饲料驱动器的实验装置。前馈补偿的轴心动力学在这部分内容中,本文是用来扩大其带宽和提高跟踪性能压轴的控制器。在下面,动态的变化,植物卡尔曼滤波状态反馈发电机控制器,参考方程结合起来,得到了离散时间的封闭迴圈传递矩阵从输入的∗参考位置和扰动,对量测轴位置和对照组这样的速度,然后,的传递函数从参考位置输入输出轴的位置取消了不含其不稳定或多差,产量阻尼零点跟踪传递函数以零相移和获得接近统在低频段。卡尔曼滤波器和状态反馈控制器动态的卡尔曼滤波在公式可以在状态,,,,,,,,,,,目录绪论,状态反馈控制卡尔曼滤波器的状态估计器,极点配置控制器前馈补偿的轴心动力学卡尔曼滤波器和状态反馈控制器卡尔曼滤波器和状态反馈控制器的配置闭环动态和参考状态的发电机结论,参考文献,绪论介绍了高速加工技术需要更快的饲料运动工具和工件之间,按比例增加的锭子速度。然而,由于有限的带宽可以达成的只有,利用,或伺服控制器的的类型,这是最常见的用于工业加工中心,将会有跟踪误差在每个轴的闭环控制系统不能够按照快速变化的位置命令。另方面,摩擦在论文,以及切削力等构成的伺服回路干扰,这是不利的跟踪精度。此外,即使伺服控制器被调谐到维护在高速跌落过程中,准确跟踪性能可降解如果驱动参数的变化由于不同工件质量和润滑条件。电网扰动和参数变化更严重的灵敏度是在直接驱动系统相比,滚珠丝杆传动装置,以及个良好设计的伺服控制器必须有能力处理两种类型无需任何大的变化。轮廓误差,这是定义为正交偏离理想的路径,会出现由于系统跟踪误差在个人的轴。虽然轮廓误差的存在明确指出跟踪误差的存在,相反的并不都是如此。例如,如果两个正交的动力学的运动是完全匹配,沿着条直线路径在恒定结果,在跟踪误差的进给率成正比,彼此都是按照边坡的参考路径生产零轮廓误差。然而,这对非线性的情况是不样的如圆圈和插值样条的运动轨迹,并减少了轮廓误差等轨迹跟踪是增加或带宽为遵循高频率的内容,或者通过参考信号的形状和轮廓误差的路径信息控制律为了规范工具位置根据想要的姿态。于是,两主要方法应运而生,为减少轮廓误差在高速驱动系统。这第个方面,如我们所知的跟踪控制致力于减少跟踪误差仅在每个轴,间接导致减少的轮廓误差。第二种方法,即旨在为线性控制误差的估计和轮廓在实时和使用该评估中反馈控制律。在下面,简要回顾了已提出了两种方法。跟踪带宽增加只使用个高反馈增益有着严重的限制从测量噪声的敏感性,令人兴奋的未建模动态导致不良的振荡。另方面,很多系统的参考轨迹是已知的在前就已定下,以便将来参考点被用于改善跟踪的准确性。这导致了活跃的领域的研究,在前馈控制器设计的基本理念已经关闭了环路有了足够高的反馈增益为干扰和系统参数变化的鲁棒性,然后级联的闭环动态与预滤器,抵消了它的大多数稳定的成分,导致个全面的传递函数非常接近的统。未来参考点是个阶段然后用于提供不可撤销铅的补偿元件和延误轴动力学。该设计理念,研制了李明隆零相位误差跟踪控制器本文,并和菲利普。修改后的逆传递函数。尽管其高跟踪的准确性前馈控制迭代产生高频成分的控制信号以及正在非常敏感参数由于其变化和扰动开环性质。你们以及董建华和摘要提出了种基于李明隆有低通滤波器零相位特性之前本文为了限制高频含量的控制信号被产生。你们也报道了尖锐的角随着成功这个策略。另方面,进行了参数敏感性的问题是解决和菲利普和自适应的解决方案,提出了由李明隆以及邹族和和。提出了种识别董建华和李明隆闭环动力学低频率范围准确本文设计。系统参数变化和外部干扰的鲁棒性问题也被考虑由货车布鲁塞尔人摘要提出了种基于苏达权等人卡尔曼滤波器估计,以打圈的方式和扰动状态转移恢复反馈增益参数变化的鲁棒性,综合以及前馈控制过滤器来提高跟踪精度,在线性驱动器。设计种鲁棒跟踪控制器具有高轴刚度也完成了利用合成技术的要求改变曹两人。后来,范布鲁塞尔市中心也进行了比较和范窝滑动模式控制和设计技术与古典的极点配置方法,同居前两个参数变化的鲁棒性。摘要提出了种基于广义高庆宇鲍彻等预测控制,合并了所有参考预览行动,以及干扰拒绝进入相同的控制方案。可扩充的配方也包括控制律和跟踪误差限制,但调整的参数,并非微不足道。另方面,收紧和已经提高了性能常规位置控制器协调多个轴暂停新动作指令如果在个轴跟踪误差超过每个子系统中预先指定的值。何利提议使用简单和扰动观测器来改善抑制扰动和系统参数变化的鲁棒性在伺服控制。这个扰动观测器的方案也被采纳李和李明隆,谁与前馈控制方案增强他们摩擦补偿。其他贡献在鲁棒跟踪控制直是姚明苏达权等,以及孙俐。在传统的滚珠丝杠驱动器高动力执行机构时,滚珠丝杠的灵活性成为在获得了很高的主要瓶颈带宽。解决这问题,提出陈和使用反馈稳定滚珠螺杆振动,改善和前馈控制,跟踪的准确性。最初的贡献在线性控制控制是,在那里,他提出的十字架耦合控制器的轮廓误差估计在运行时基于个线性路径模型诫命推进轴伺服位置上的实际工具所需的路径。和制定了反馈增益合成作为种最优控制问题。创以后改进性能的认证,通过扩展的轮廓也考虑误差估计循环和抛物线。另方面,和已经发展了种准确实时轮廓误差估计算法任意形状的,他们已经实施了它在方案连同前馈控制轴动态补偿。这使得对应的跟踪和轮廓误差同时进行。尽管它的直观简单性能的提高交叉耦合轴控制器来控制要求在他们自己之间耦合起来,根据国标的运动学配置必须准确地知道。这不是很结合当前的研究趋势在机床设计正向建设标准饲料开车数字电机组成,这系统很容易重新配置和使用在不同的生产安排。此外,最近的结果在文献建议跟踪控制靠它自己就够维持必要的造型精度,只要它是设计跟踪与产量高带宽与适当的抑制扰动和参数变化具有定的鲁棒性。本文结合必要部件逐步建立个高性能的跟踪控制方案,为机床驱动,已经准备好了。在第二章,卡尔过滤和极点配置反馈控制器设计。这是继以分析闭环动态和设计在第部分,本文以全面提升跟踪带宽。摩擦力,它已经被模仿本文的第二部分,是在前馈为了保持造型精度在棱角和电弧象限。实验结果涉及高速的空气和金属切削试验给出了部分日之后结论第部分。状态反馈控制虽然有更简单的控制方法,如磷,等在随手可得的工业包裹,用状态反馈方法允许的闭环响应被挑选从个更大的些可能的解决方案。在下面,利用卡尔曼滤波状态观测器的设计噪声在反馈渠道和收益率的估计准确和光滑轴位置,速度,以