伺服系统复合控制技术和非线性补偿技术

本文首先介绍了伺服系统技术的要求，其次阐述了伺服系统复合控制技术和非线性补偿技术，最后介绍了伺服系统常用的线性补偿，具体的跟随小编一起来了解一下。

伺服系统技术的要求

1、系统精度

伺服系统精度指的是输出量复现输入信号要求的精确程度，以误差的形式表现，可概括为动态误差、稳态误差和静态误差三个方面组成。

2、稳定性

伺服系统的稳定性是指当作用在系统上的干扰消失以后，系统能够恢复到原来稳定状态的能力；或者当给系统一个新的输入指令后，系统达到新的稳定运行状态的能力。

3、响应特性

响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。响应速度与许多因素有关，如计算机的运行速度、运动系统的阻尼和质量等。

4、工作频率

工作频率通常是指系统允许输入信号的频率范围。当工作频率信号输入时，系统能够按技术要求正常工作；而其它频率信号输入时，系统不能正常工作。

伺服系统复合控制技术和非线性补偿技术

一、复合控制技术

1、扰动补偿的不变性原理

控制系统工作时，除有控制输人外，常有扰动作用于系统，为使系统输出精确地复现输人，必须对扰动进行补偿，为此有人曾提出了扰动补偿的“不变性原理”。

2、复合控制伺服系统

在按误差控制的基础上，再引入前馈补偿通道（亦称扰动控制），即构成复合控制系统，亦称开环一闭环控制系统。

3、模型跟踪控制系统

模型跟踪控制系统看作是复合控制的一种形式。

二、非线性补偿技术

仅依赖线性补偿技术，有时难以达到用户对伺服系统品质的要求，因而在伺服系统中采用非戋性补偿技术、多模控制技术日益增多。

延伸阅读：伺服系统常用的线性补偿

在伺服系统中常用具有线性特性的补偿装置（通常是补偿电路），采取串联、顺馈（或称并联）、负反馈、正反馈，以及它们的组合形式，来改善系统的特性，提高系统的工作品质。下面分别介绍各种补偿联接形式的特点及有关注意事项。

1、串联补偿

串联补偿是指在系统主通道（即前向通道）中串接人适当的补偿装置（电路）。如图所示。

常用的串联补偿装置均由电路组成，有仅用R、L、C组成的无源补偿网络。有利用线性集成放大器组成的有源补偿网络，它们所能传递的都是直流信号，因此只有串联在系统线路中传递直流信号的部位，才能起到相应的作用。如果系统中传递的是固定频率的交流载频信号，则无法使用以上两类补偿网络。

常用的补偿网络，在工程上实用的还有许多形式。作为系统的串联补偿，它们中的一些是不能用的，因为在系统的主通道中，不能串联含有纯微分环节的电路（即不串联含有s=0的零点的网络），它将阻断恒定信号的有效传递，使伺服系统不能有效地工作。

为了提高系统的稳态精度，常采取提高系统的型（即无差度）的办法，这就要求在系统的前向主通道中串入积分环节，或者串联PI调节器。

倘若系统开环对数幅频特性（系统是最小相位系统）如图5．40a中曲线1所示。在零初始条件下，系统对输入阶跃信号的响应能满足动态品质要求，但系统的稳态精度不高；为提高系统稳态精度需增大系统开环增益，系统开环对数幅频特性如图a中曲线2所示，但此时系统的动态品质不满足要求。在增大系统开环增益的同时，串接一个滞后补偿