附件C：譯文


用于高精度定位控制系統(tǒng)的高性能可變PI/P結(jié)構(gòu)
IH-FANG CHANG 和 BOR-SEN CHEN
（1994.7.29收到，定稿于1994.12.9）

摘要—A 由兩相控制構(gòu)成可靠的可變系統(tǒng)（VSS），也就是比例-加法-積分 (PI) 控制器只有在反求設(shè)定終結(jié) (ARW)和另一個(gè)均衡控制器之后 (P), 可用偏離補(bǔ)償系統(tǒng)來(lái)作為處理飽和反饋成分的工具以提高瞬態(tài)反應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)一個(gè)高的精確定位控制。積分控制器的輸出只有通過(guò)ARW 運(yùn)算法來(lái)消除飽和反饋產(chǎn)生的那部分影響。控制器的結(jié)構(gòu)將會(huì)通過(guò)滑動(dòng)方式，以達(dá)到與穩(wěn)定的PI系統(tǒng)或穩(wěn)定P 系統(tǒng)的變換相一致來(lái)提高瞬態(tài)特性。同時(shí), 為獲得最穩(wěn)定的參數(shù)，PI/P 控制就要能允許非線性系統(tǒng)的線性化引起的非線性混亂。計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)證明了更好的飽和反饋系統(tǒng)和大力改良的飽和反饋系統(tǒng)的瞬態(tài)特性對(duì)于非線性高精確定位控制系統(tǒng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

1．引論
高精度的反饋部分需要高精度的定位系統(tǒng)，例如精確的汽車(chē)駕駛反饋系統(tǒng)和汽車(chē)焦點(diǎn)激光切斷系統(tǒng)。
然而，線性的反饋成分通常被限制。 每當(dāng)工具的初定位在距離感應(yīng)器較遠(yuǎn)處是反饋信號(hào)變成飽和信號(hào)。 飽和的反饋成分時(shí)常對(duì)控制過(guò)程起擾亂作用。如果比例控制器 (P)被用來(lái)控制飽和反饋系統(tǒng)，那么飽和反饋信號(hào)將會(huì)增加響應(yīng)時(shí)間。 每當(dāng)需要大的傳輸速度時(shí)，增益參數(shù)的值應(yīng)該被增大。當(dāng)參數(shù)的值被增大,然而由于飽和反饋系統(tǒng)里的反饋循環(huán)急劇增加系統(tǒng)實(shí)際變得根本不穩(wěn)定。積分控制環(huán)節(jié)（I）能同比例控制器一起減少瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間以及排除穩(wěn)態(tài)錯(cuò)誤。然而，在高精確定位控制系統(tǒng)中，工具的位置距感應(yīng)器可能在相當(dāng)遠(yuǎn)處，而且當(dāng)錯(cuò)誤信號(hào)非常小時(shí)該信號(hào)可能是飽和的。 在如此的一種情形中, 切割工具將會(huì)花費(fèi)很多的時(shí)間來(lái)達(dá)到線性感應(yīng)器的要求。 同時(shí), 積分電路的輸出急劇增加到一個(gè)很大的值以驅(qū)動(dòng)工具到達(dá)期望的位置。控制器將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常大的超調(diào)量而且工具會(huì)振動(dòng)較長(zhǎng)的時(shí)間，由于積分電路將花較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)補(bǔ)償積分超調(diào)量。 這種現(xiàn)象及所謂的積分終結(jié)或重新設(shè)定終結(jié)。解決這一個(gè)問(wèn)題需要通過(guò)一個(gè)被稱為反重設(shè)終結(jié)（ARW）[ 1, 2]的特殊控制模型使積分電路的輸出維持在一個(gè)定值。積分電路的輸入應(yīng)該被去掉，然后當(dāng)輸出值到達(dá)預(yù)先設(shè)定的控制范圍時(shí)它的輸出就能夠維持穩(wěn)定。
在 ARW 中，降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的整體限定輸出極限范圍已經(jīng)被 Glattfelder 和 Schaufeiberger[2] 指出。工具是降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因，但在經(jīng)過(guò)平衡位置