基于柔性铰链微动平台的自抗扰控制方法

作者：彭皓; 杨志军; 蔡炳彧; 白有盾

来源：机床与液压, 2023, 1-7.

• 柔性铰链
• 微动平台
• 自抗扰控制
• 扩张状态观测器

微动平台一般以柔性铰链作为导向机构，由于系统固有频率低，会严重限制传统PID算法的控制带宽，影响定位精度。因此，设计了自抗扰控制算法（Active Disturbance Rejection Control，ADRC），将系统未建模动态与外部未知扰动共同视作“总扰动”，通过扩张状态观测器（Extend States Observer，ESO）对其估计和补偿，提高系统的控制带宽。为了充分利用已知的模型信息，设计了基于模型的ADRC算法，将柔性铰链标称模型输入至ESO，进一步提升了系统的控制性能。最后，通过10μm行程的点位运动实验进行了验证，PID因为控制带宽无法过大而难以响应；ADRC提高了控制系统带宽，实现了精密定位；模型ADRC进一步提升了响应速度与定位精度。相比ADRC，模型ADRC整定时间缩短了68.1%，最大跟踪误差降低了53.8%，定位精度提升了60.7%。

• 单位
  汕头职业技术学院; 广东工业大学