一種改進定位控制的新方法

Abstract

定位控制是現今高精密度控制系統的基本技術，其控制設計理念在期使系統的定位具 有既快又精準的能力。本篇論文發展出一套新的控制方法，我們稱之為步進控制方法 （Step－Control Method）﹒此方法以最佳控制（Optimal Control ）的理論為基礎 ，兼具簡單易於應用（Implementation）的良好特性，並使系統性能符合上述要求。 步進控制方法的理論，以應用在二階線性系統為例﹒是以每一時段間隔的起始值，即 所重系統的位移與速度，作這時段內加權位移誤差平方與端點速度平方最小值計算。 經由一組設定的系統參數（nomi－mal parameters），估算另一時段的系統反應，以 求得步進輸入的大小。此數學解是以完整式（closed form ）表示﹒因此在線上（on －line）應用時，比一般最佳控制省去很多的計算時間。這是此方法改造最多之處。 經由模擬，步進控制方法使系統定位時間（settling time ）降低，負載干擾影響減 低，並且使系統具有雜訊去除能力，對於參數變異也較不敏感。同時，此方法也可以 應用到時變系統（time－variant system）與非線性系統（nonlinear system）。 計算時，加權係數與時間間隔的選取，是個重要考慮因素，在本文設為定值。本方法 對系統穩定性的影響有待分析，同時將其應用至高階系統，都是未來作更深入研究的 主題。