饱和约束下交流伺服系统转动惯量的在线辨识

简介

在伺服系统运行过程中,系统饱和会影响观测器参数辨识的准确性。为了解决这个问题,提出一种抗饱和扩展状态观测器(ASESO)。建立单惯量伺服系统的数学模型,针对伺服系统饱和与未饱和2种情况,设计ASESO来在线辨识伺服系统的转动惯量与集总扰动,其中集总扰动用来对系统进行前馈补偿,削弱外部扰动对系统模型线性化的影响。与传统的ESO相比,ASESO在2种系统状态(饱和与未饱和)下有不同的观测器模型。当系统满足限制饱和条件(CSCs)时,观测器处于未饱和状态并实时更新转动惯量;相反,当系统进入饱和状态时,由于系统控制量变化很小,导致并不是所有的CSCs都满足,观测器不再更新转动惯量,保持前一时刻的识别值。最后利用Lyapunov理论验证了所设计方案的稳定性。仿真结果表明所提方案在2种状态下均保证了转动惯量辨识的准确性。理论分析和仿真结果共同验证了ASESO与传统方法相比的优越性能。