行进间伺服系统的自抗扰控制算法研究的开题报告.docx

行进间伺服系统的自抗扰控制算法研究的开题报告
一、选题背景
伺服系统因其高精度、高速度、高可靠性在机械制造和自动化领域中得到了广泛应用，但其运动过程受到多种外界因素的干扰，如摩擦力、惯性等，这些因素可能导致系统运动不稳定、误差增大甚至失控。因此，如何解决伺服系统在行进过程中的自抗扰问题已经成为当前自动化控制领域亟待解决的问题。
二、研究目的
本文旨在研究伺服系统行进过程中的自抗扰控制算法，探究其在抵抗系统干扰、提高伺服系统运动稳定性和精度等方面的应用。
三、研究内容
1.控制系统建模和参数识别
伺服系统一般由电机、传动系统、编码器等组成，在研究前需要对系统进行建模和参数识别，以便进行控制系统设计。利用传感器采集数据，在MATLAB等软件平台上建立控制系统模型，并通过实测数据对模型中的参数进行校准。
2.自抗扰控制
对于伺服系统中存在的干扰因素，目前主要采用自抗扰（ADRC）控制策略来解决。ADRC的核心思想是将控制系统看做一个动态系统，引入扰动观测器和补偿器，以逐步消除系统中的干扰因素，从而提高闭环系统的稳定性和控制精度。本研究将采用基于ADRC的控制算法，以消除行进过程中系统中的干扰因素，提高其稳定性和精度。
3.系统仿真和实验验证
针对所设计的控制算法，将对行进过程中的伺服系统进行仿真分析，研究其控制效果、稳定性和鲁棒性等方面的表现。同时，对所研制的控制系统进行实验验证，测试其在实际应用中的效果。
四、研究意义
本研究的意义在于：
1.解决伺服系统行进过程中的自抗扰问题，提高控制系统精度和稳定性；
2.探索应用ADRC控制算法的可行性和优越性；
3.为工业自动化控制领域提供可靠的控制算法和技术支持。
五、研究计划
时间节点研究内容
第1-2个月伺服系统控制模型建立和参数校准
第3-4个月自抗扰控制算法研究和仿真分析
第5-7个月控制系统实验装置设计和制作
第8-9个月系统实验测试和效果分析
第10-12个月论文撰写和答辩准备
六、参考文献
[1]李凤臣.自适应控制原理及算法[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]项琦,刘红伟,王大伟.自抗扰控制研究进展[J].控制与决策,2012,27(5):615-622.
[3]李思德,薛东,刘嘉伟.基于自抗扰控制的AGV路段短时跟随问题研究[J].机械设计与制造,2018,3:1-4.
[4]刘春生,刘桂国,胡红.自适应鲁棒反演控制[D].北京航空航天大学,1998.
[5]邓小旭,牛宏涛,王睿.基于自抗扰的深度学习PID控制算法的研究[J].仪器仪表学报,2020,41(1):16-23.