基于正交投影迭代学习的高频响直线伺服系统重复性扰动辨识研究

Bring forward a method of Iterative learning based on orthogonal projection according to the disturbances in the process that linear servo system with high frequency response is moving.The method of orthogonal projection is introduced,At first, orthogonalized basis functions are constructed and the repeated disturbances are projected on to the axes of the basis functions.then disturbances are identified along the axes of basis functions by iterative learning and are compensated by feedforard.The method extends the iterative learning to the space of orthogonalized basis functions.Researches will be going on according to the basis problems of convergence，convergent speed，steady error, robustness.A series of complete theory and design method of Iterative Learning Control of Orthogonal Projection is bring forward to increase the performance of high frequency response linear servo system while moving with high speed.

针对高频响直线伺服系统在高速运行过程中所受到的扰动，引入正交矢量投影的分析方法，构建正交矢量基函数，将扰动在基函数所构建的正交矢量空间中进行投影，采用迭代学习方法沿基函数轴方向进行扰动的迭代辨识并通过前馈进行补偿，将迭代学习控制方法拓展到正交矢量基函数空间领域，针对正交矢量投影迭代学习的收敛性，收敛速度，稳态误差，鲁棒性等基本问题进行研究，最终形成一套系统完整的理论和设计方法，以提高高频响直线伺服系统在高速运行过程中高精性能。

本项目针对直线伺服系统在高速高精运动过程中的扰动、结构振动及时滞问题进行研究。采用实验分析的方法通过对扰动进行引入正交矢量投影的分析方法，构建正交矢量基函数，将扰动在基函数所构建的正交矢量空间中进行投影，采用迭代学习方法沿基函数轴方向进行扰动的迭代辨识并通过前馈进行补偿，将迭代学习控制方法拓展到正交矢量基函数空间领域，并针对直线伺服运动过程中的主要推力纹波扰动，建立扰动与位置的函数关系，并通过前馈予以补偿，抑制推力纹波对高精性能的影响。针对直线伺服系统机械结构中存在的共振现象，通过辨识主导振动频率，采用自适应FIR陷波滤波器抑制主导振动频率所带来的影响；在典型的前馈加反馈复合控制器为基础,分析直线伺服时滞特性对其轨迹精度的影响,在此基础上设计了时滞控制器, 引入牛顿迭代寻优进行最优时滞参数辨识显著减小非零加加速度段的闭环位置误差,提高轨迹跟踪性能。