用于高精度定位控制系统的高性能可变pi-p结构[外文翻译].rar
用于高精度定位控制系统的高性能可变pi-p结构[外文翻译],用于高精度定位控制系统的高性能可变pi/p结构ih-fang chang 和 bor-sen chen（1994.7.29收到，定稿于1994.12.9）摘要—a 由两相控制构成可靠的可变系统（vss），也就是比例-加法-积分 (pi) 控制器只有在反求设定终结 (arw)和另一个均衡控制器之后 (p), 可用偏离补偿...
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用于高精度定位控制系统的高性能可变PI/P结构
IH-FANG CHANG 和 BOR-SEN CHEN
（1994.7.29收到，定稿于1994.12.9）
摘要—A 由两相控制构成可靠的可变系统（VSS），也就是比例-加法-积分 (PI) 控制器只有在反求设定终结 (ARW)和另一个均衡控制器之后 (P), 可用偏离补偿系统来作为处理饱和反馈成分的工具以提高瞬态反应，以此实现一个高的精确定位控制。积分控制器的输出只有通过ARW 运算法来消除饱和反馈产生的那部分影响。控制器的结构将会通过滑动方式，以达到与稳定的PI系统或稳定P 系统的变换相一致来提高瞬态特性。同时, 为获得最稳定的参数，PI/P 控制就要能允许非线性系统的线性化引起的非线性混乱。计算机模拟和实际的实验证明了更好的饱和反馈系统和大力改良的饱和反馈系统的瞬态特性对于非线性高精确定位控制系统还远远不够。
1．引论
高精度的反馈部分需要高精度的定位系统，例如精确的汽车驾驶反馈系统和汽车焦点激光切断系统。
然而，线性的反馈成分通常被限制。 每当工具的初定位在距离感应器较远处是反馈信号变成饱和信号。 饱和的反馈成分时常对控制过程起扰乱作用。如果比例控制器 (P)被用来控制饱和反馈系统，那么饱和反馈信号将会增加响应时间。 每当需要大的传输速度时，增益参数的值应该被增大。当参数的值被增大,然而由于饱和反馈系统里的反馈循环急剧增加系统实际变得根本不稳定。积分控制环节（I）能同比例控制器一起减少瞬态响应时间以及排除稳态错误。然而，在高精确定位控制系统中，工具的位置距感应器可能在相当远处，而且当错误信号非常小时该信号可能是饱和的。 在如此的一种情形中, 切割工具将会花费很多的时间来达到线性感应器的要求。 同时, 积分电路的输出急剧增加到一个很大的值以驱动工具到达期望的位置。控制器将会产生一个非常大的超调量而且工具会振动较长的时间，由于积分电路将花较长的时间来补偿积分超调量。 这种现象及所谓的积分终结或重新设定终结。解决这一个问题需要通过一个被称为反重设终结（ARW）[ 1, 2]的特殊控制模型使积分电路的输出维持在一个定值。积分电路的输入应该被去掉，然后当输出值到达预先设定的控制范围时它的输出就能够维持稳定。
在 ARW 中，降低系统稳定性的整体限定输出极限范围已经被 Glattfelder 和 Schaufeiberger[2] 指出。工具是降低系统稳定性的原因，但在经过平衡位置时,工具的作用发生在限定积分产生作用之后，这个作用将因反面作用而变得毫无意义。每当较宽的限定范围需要获得较快的传输速度时，附加控制算法此时就应该对系统产生作用。因此, 可以获得较好的瞬态特性。
IH-FANG CHANG 和 BOR-SEN CHEN
（1994.7.29收到，定稿于1994.12.9）
摘要—A 由两相控制构成可靠的可变系统（VSS），也就是比例-加法-积分 (PI) 控制器只有在反求设定终结 (ARW)和另一个均衡控制器之后 (P), 可用偏离补偿系统来作为处理饱和反馈成分的工具以提高瞬态反应，以此实现一个高的精确定位控制。积分控制器的输出只有通过ARW 运算法来消除饱和反馈产生的那部分影响。控制器的结构将会通过滑动方式，以达到与稳定的PI系统或稳定P 系统的变换相一致来提高瞬态特性。同时, 为获得最稳定的参数，PI/P 控制就要能允许非线性系统的线性化引起的非线性混乱。计算机模拟和实际的实验证明了更好的饱和反馈系统和大力改良的饱和反馈系统的瞬态特性对于非线性高精确定位控制系统还远远不够。
1．引论
高精度的反馈部分需要高精度的定位系统，例如精确的汽车驾驶反馈系统和汽车焦点激光切断系统。
然而，线性的反馈成分通常被限制。 每当工具的初定位在距离感应器较远处是反馈信号变成饱和信号。 饱和的反馈成分时常对控制过程起扰乱作用。如果比例控制器 (P)被用来控制饱和反馈系统，那么饱和反馈信号将会增加响应时间。 每当需要大的传输速度时，增益参数的值应该被增大。当参数的值被增大,然而由于饱和反馈系统里的反馈循环急剧增加系统实际变得根本不稳定。积分控制环节（I）能同比例控制器一起减少瞬态响应时间以及排除稳态错误。然而，在高精确定位控制系统中，工具的位置距感应器可能在相当远处，而且当错误信号非常小时该信号可能是饱和的。 在如此的一种情形中, 切割工具将会花费很多的时间来达到线性感应器的要求。 同时, 积分电路的输出急剧增加到一个很大的值以驱动工具到达期望的位置。控制器将会产生一个非常大的超调量而且工具会振动较长的时间，由于积分电路将花较长的时间来补偿积分超调量。 这种现象及所谓的积分终结或重新设定终结。解决这一个问题需要通过一个被称为反重设终结（ARW）[ 1, 2]的特殊控制模型使积分电路的输出维持在一个定值。积分电路的输入应该被去掉，然后当输出值到达预先设定的控制范围时它的输出就能够维持稳定。
在 ARW 中，降低系统稳定性的整体限定输出极限范围已经被 Glattfelder 和 Schaufeiberger[2] 指出。工具是降低系统稳定性的原因，但在经过平衡位置时,工具的作用发生在限定积分产生作用之后，这个作用将因反面作用而变得毫无意义。每当较宽的限定范围需要获得较快的传输速度时，附加控制算法此时就应该对系统产生作用。因此, 可以获得较好的瞬态特性。
