机床与液压

作者：曹聪，王孝四，朱璐，卢少武

单位：武汉科技大学信息科学与工程学院；山东一然环保科技有限公司；武汉东湖高新集团股份有限公司；武汉科技大学信息科学与工程学院

关键词：系统饱和;扩展状态观测器;惯量辨识;约束饱和条件

基金：国家自然科学基金面上项目(51975430;51975433)

在伺服系统运行过程中，系统饱和会影响观测器参数辨识的准确性。为了解决这个问题，提出一种抗饱和扩展状态观测器（ASESO）。建立单惯量伺服系统的数学模型，针对伺服系统饱和与未饱和2种情况，设计ASESO来在线辨识伺服系统的转动惯量与集总扰动，其中集总扰动用来对系统进行前馈补偿，削弱外部扰动对系统模型线性化的影响。与传统的ESO相比，ASESO 在2种系统状态（饱和与未饱和）下有不同的观测器模型。当系统满足限制饱和条件（CSCs）时，观测器处于未饱和状态并实时更新转动惯量；相反，当系统进入饱和状态时，由于系统控制量变化很小，导致并不是所有的CSCs都满足，观测器不再更新转动惯量，保持前一时刻的识别值。最后利用Lyapunov理论验证了所设计方案的稳定性。仿真结果表明：所提方案在2种状态下均保证了转动惯量辨识的准确性。理论分析和仿真结果共同验证了ASESO与传统方法相比的优越性能。

来源：2024年第16期

《机床与液压》期刊编辑部

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