1. 选题的目的和意义

   由于伺服驱动系统不仅具有高精度的控制性能，而且具有优异的动态性能，还具有对信号实时跟踪的特性等，因此高性能伺服系统在许多精密的运动控制中有着很广泛的应用，大到国防科技工业实体，小到出行运输居家安乐，从方方面面服务于人们的生活。因此，如何能提高伺服系统性能的研究有着很好的实用价值和现实意义。而由于伺服电机驱动系统中的机械传动部分会存在一定的弹性，会引发持续的机械谐振。而机械谐振的存在会对伺服系统产生很多不利的影响，会使伺服控制系统的转速与电磁转矩发生明显且持续的震荡现象，这样会影响到当前控制系统的控制精度、响应速度等，同时在某种程度上会限制系统频带响应宽度的提升，严重时会致使系统失稳、传动连接装置损伤及断轴等情况发生，降低控制系统性能，使伺服装置达不到预先设计的目标。

   因此想要提高伺服系统的性能，如何有效地抑制机械谐振是很重要的研究内容，一个实用的抑制方法可以使得伺服系统的性能在精度和稳定性上都会有大幅度的提升。基于此我们可选择采用自抗扰控制的方法，所谓自抗扰,就是将未建模动态和外扰都归结为对象的未知扰动,用输入输出数据估计并给予补偿,从而实现动态系统的动态反馈线性化,再使用非线性配置构成非线性反馈控制律来提高闭环系统的控制性能,所以自抗扰控制器对对象的适应能力肯定要大于非线性PID,而控制性能也将优于非线性PID。事实上,该控制器在实际应用中取得了良好的效果。即自抗扰控制技术是不依赖被控对象精确模型的、能够替代PID控制技术的、新型实用数字控制技术。自抗扰控制技术自提出以来，在国内外已经得到了大量的应用，该技术多用于电力系统、化工系统、精密机械加工、军工系统等领域中。

2. 伺服系统发展概述

   伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，该系统主要是由触摸屏、PLC、伺服驱动器、永磁同步伺服电机组成，其中伺服电机是运动的执行机构，对其进行位置、速度和电流三环控制，从而达到用户的功能要求。其系统示意图如图1所示。

图1 伺服系统示意图

伺服驱动系统在实际的应用中，一般会被看作两质量系统，其模型如图2所示。

图2 伺服驱动系统模型图