伺服电机驱动系统自抗扰控制研究文献综述

伺服电机驱动系统作为工业自动化领域的核心技术之一，其控制性能直接影响着整个系统的精度、响应速度和稳定性。

传统的PID控制方法在应对复杂工况、参数扰动和非线性因素时存在局限性。

自抗扰控制(ActiveDisturbanceRejectionControl,ADRC)作为一种以现代控制理论为基础的新型控制技术，具有鲁棒性强、抗干扰能力强、易于工程实现等优点，为解决伺服电机驱动系统控制难题提供了新的思路。

本文首先阐述了伺服电机驱动系统和自抗扰控制的基本概念，并介绍了其研究背景和意义；接着重点从跟踪微分器设计、扩张状态观测器设计、非线性反馈控制律设计等方面对自抗扰控制器的设计方法进行了详细的综述；然后，归纳总结了自抗扰控制在伺服电机驱动系统中的应用现状，并对不同研究方法的优缺点和适用范围进行了比较分析；最后，展望了自抗扰控制在伺服电机驱动系统中的未来发展趋势。

关键词：伺服电机驱动系统；自抗扰控制；扩张状态观测器；非线性反馈；鲁棒性

#1.1伺服电机驱动系统概述伺服电机驱动系统是以伺服电机作为执行元件，接收上位机或控制器的指令信号，经过驱动器放大处理后，驱动电机按照设定要求转动，实现对负载位置、速度或转矩的精确控制。

伺服电机驱动系统通常由控制器、驱动器、伺服电机和负载等部分组成。

#1.2自抗扰控制技术概述自抗扰控制(ADRC)是一种基于现代控制理论的新型控制技术，其核心思想是将系统内部和外部的各种扰动视为一个总扰动，利用扩张状态观测器(ESO)对其进行实时估计和补偿，并通过非线性反馈控制律来实现对被控对象的精确控制。

与传统的控制方法相比，ADRC具有以下优点：
模型依赖性低:ADRC不需要精确的系统模型，只需知道系统的输入输出关系，因此对模型的不确定性和参数变化具有较强的鲁棒性。

抗干扰能力强:ADRC通过ESO对总扰动进行估计和补偿，能够有效抑制各种内部和外部扰动的影响，提高系统的控制精度和稳定性。