一种摩擦力参数不确定条件下超声波电机伺服控制系统滞回控制方法与流程

1.一种摩擦力参数不确定条件下超声波电机伺服控制系统滞回控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：提供超声波电机伺服控制系统，所述系统包括基座和设于基座上的超声波电机，所述超声波电机一侧输出轴与光电编码器相连接，另一侧输出轴与飞轮惯性负载相连接，所述飞轮惯性负载的输出轴经联轴器与力矩传感器相连接，所述光电编码器的信号输出端、所述力矩传感器的信号输出端分别接至控制系统，所述控制系统与超声波电机的输入端相连；

步骤S2：所述控制系统中建立在摩擦力参数不确定的数学模型基础上，在减小辨识动态误差的同时也使得伺服系统滞回最小，具体采用如下控制定律：

其中，M表示受控压电定位机构的等效质量，表示M的估计值，u是待输入的控制量、是中间过程的控制量、α₁是虚拟控制律、是不确定参数，D是压电定位机构的线性摩擦系数，为不确定参数，是θ估计值的微分、表示M估计值的微分、是F_O的估计，F_O是外部负载F_L的未知界限，是F_O估计值的微分；表示转子位移与给定值的误差、表示转子位移减去给定值微分与α₁后的误差，其中c₁，c₂，γ_θ，γ_M和γ_F为设计的正参数，x₁＝x，x表示电机转子的位移，表示电机转子的加速度，x_m表示预先设定的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦力参数不确定条件下超声波电机伺服控制系统滞回控制方法，其特征在于：所述控制系统包括超声波电机驱动控制电路，所述超声波电机驱动控制电路包括控制芯片电路和驱动芯片电路，所述光电编码器的信号输出端与所述控制芯片电路的相应输入端相连接，所述控制芯片电路的输出端与所述驱动芯片电路的相应输入端相连接，以驱动所述驱动芯片电路，所述驱动芯片电路的驱动频率调节信号输出端和驱动半桥电路调节信号输出端分别与所述超声波电机的相应输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的一种摩擦力参数不确定条件下超声波电机伺服控制系统滞回控制方法，其特征在于：所述步骤S2还包括：

瞬态位移跟踪误差性能由下式给出：

$\left|\right|x\left(t\right)-x_m\left(t\right)|{|}_2\≤\frac{1}{\sqrt{c_1}}\×{(\frac{1}{2\mathrm{\γ}\mathrm{\θ}}\widetilde{\mathrm{\θ}}{\left(0\right)}^2+\frac{1}{2M\mathrm{\γ}M}\tilde{M}{\left(0\right)}^2+\frac{1}{2M\mathrm{\γ}F}{\tilde{F}}_o{\left(0\right)}^2)}^{1/2};$

瞬态速度跟踪误差性能由下式给出：

$\left|\right|\stackrel{\·}{x}-{\stackrel{\·}{x}}_m|{|}_2\≤(\frac{1}{\sqrt{c_2}}+\sqrt{c_1}){(\frac{1}{2\mathrm{\γ}\mathrm{\θ}}\widetilde{\mathrm{\θ}}{\left(0\right)}^2+\frac{1}{2M\mathrm{\γ}M}\tilde{M}{\left(0\right)}^2+\frac{1}{2M\mathrm{\γ}F}{\tilde{F}}_o{\left(0\right)}^2)}^{1/2};$

其中，分别表示初始状态下θ(0)、M(0)、F_o(0)估计值的大小。