基于迭代学习的永磁直线伺服系统扰动抑制#杨俊友，师光洲，白殿春*510（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳110870）摘要：针对具有重复运动特性的永磁直线同步电机(PMLSM)位置伺服系统，提出一种基于迭代学习(ILC)算法优化系统位置输入信号的控制策略。该迭代算法具有级联式结构，可在不改变原直线伺服系统控制算法的前提下，更好地抑制齿槽效应力、端部效应力、摩擦力、波纹推力等重复性扰动对系统的影响，且能很好的消除由跟踪滞后造成的位置误差。仿真实验结果表明，与原直线伺服控制方法相比，所提出的迭代学习控制策略能够显著提高PMLSM伺服系统位置跟踪精度和响应速度。关键词：永磁直线同步电机；迭代学习；扰动抑制；伺服系统关键词中图分类号：TM351;TG6515DisturbanceRejectionforPermanentMagnetLinearServoSystemBasedonIterativeLearningControlYangJunyou,ShiGuangzhou,BAIDianchun(SchoolofElectricalEngineering,ShenyangUniversityoftechnology,shenyang110870)2025Abstract:Thispaperconsideredthedesignofacascadediterativelearningcontrol(ILC)algorithmforarepeativepositionservosystemofpermanentmagnetlinearsynchronousmotor(PMLSM).Theiterativelearningcontrollerwasprovidedforoptimizingthepositioninputsignaltocompensateforcoggingeffect,endeffect,frictioneffect,thrustrippleetc,whichareperiodicorrepeativedisturbances,andtoreducetrackingerrorcausedbyservolagwithoutmodificationtotheexistingtrackingcontroller.Simulationdemonstratesthatcomparingwithtraditionalcontroller,theproposedmethodimprovesthetrackingaccuracyandtheresponsespeedgreatly.Keywords:permanentmagnetlinearsynchronousmotor(PMLSM);iterativelearningcontrol(ILC);disturbancerejection;servosystem300引言永磁直线同步电机（PMLSM）无需中间转换环节即可实现直线运动，具有较高的动态性能和静态性能，近年来在轨道交通、电子制造装备、波浪能发电、高精密数控加工等领域得到应用[1-3]。但同时，PMLSM伺服系统由于其直线结构，造成端部效应力、齿槽效应力、3540摩擦力、波纹推力等扰动，这些扰动特性复杂，难以建立精确模型，加之PMLSM直接驱动特点，使电机对各种扰动更加敏感，影响控制精度[4-6]。迭代学习控制(ILC)在具有重复运动规律的PMLSM位置伺服系统中得到了应用和发展，控制精度可以达到微米，甚至纳米级[7]。这是因为在具有重复运动规律的直线伺服系统中，齿槽效应力、端部效应力、摩擦力、纹波推力及传输时滞等扰动可叠加为沿时间轴变化的重复扰动，不需要精确数学模型，仅通过对位置误差不断迭代修正，即可加以抑制，从而提高伺服精度。许多衍生的迭代学习控制同样取得了较大发展[8-9]。但是绝大部分迭代学习控制---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---基金项目：国家自然科学基金项目(51075281)；教育部高等学校博士学科点专项资助项目(20112102110002)；辽宁省高等学校创新团队资助项目(LT2010081)作者简介：杨俊友（1963-），男，沈阳工业大学电气工程学院教授，博士生导师，主要从事特种电机及其控制、风力发电系统与控制等.junyouyang@sut.edu.cn-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---采用的是嵌入式结构，迭代补偿的对象往往是系统内部的电流和电压，对于那些不能重新更换控制器的伺服系统，传统迭代学习方法显得无能为力。文献[10-11]针对磁盘驱动重复抖振问题，提出一种级联结构迭代学习控制，无需改变内部控制器结构，方法简单可行，但文献45没有分析这种级联式迭代控制器的一般适用性。针对具有重复运动特性PMLSM扰动抑制问题，本文先建立传统复合前馈伺服系统并分析其弊端，在此基础上，将迭代学习算法引入到优化系统位置给定的策略中，分析方案可行性，并证明迭代收敛性，最后搭建并验证仿真实验模型。1直线电机伺服系统设计501.1复合前馈矢量控制设计为了研究本文提出的迭代学习控制器优化效果，参考文献[7,12]提出的前馈控制方法，建立永磁直...