技術(shù)特征：

1.一種基于輸出反饋控制器的超聲波電機伺服控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：提供一基座以及設(shè)于基座上的超聲波電機，所述超聲波電機一側(cè)輸出軸與一光電編碼器相連接，另一側(cè)輸出軸與一飛輪慣性負載相連接，所述飛輪慣性負載的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器與一力矩傳感器相連接，所述光電編碼器的信號輸出端、所述力矩傳感器的信號輸出端分別接至一控制系統(tǒng)；

步驟S2：所述控制系統(tǒng)建立在輸出反饋控制的基礎(chǔ)上，在控制器上以Lyapunov函數(shù)為其調(diào)整函數(shù)，用以獲得更好的控制效能；所述控制系統(tǒng)的動態(tài)方程為：

其中A_p＝-B/J,B_P＝J/K_t＞0,C_P＝-1/J；B為阻尼系數(shù)，J為轉(zhuǎn)動慣量，K_t為電流因子，T_f(v)為摩擦阻力力矩，T_L為負載力矩，U(t)是電機的輸出力矩，θ_r(t)為通過光電編碼器測量得到的位置信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出反饋控制器的超聲波電機伺服控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，控制系統(tǒng)包括一超聲波電機驅(qū)動控制電路，所述超聲波電機驅(qū)動控制電路包括控制芯片電路和驅(qū)動芯片電路，所述光電編碼器的信號輸出端與所述控制芯片電路的相應(yīng)輸入端相連接，所述控制芯片電路的輸出端與所述驅(qū)動芯片電路的相應(yīng)輸入端相連接，以驅(qū)動所述驅(qū)動芯片電路，所述驅(qū)動芯片電路的驅(qū)動頻率調(diào)節(jié)信號輸出端和驅(qū)動半橋電路調(diào)節(jié)信號輸出端分別與所述超聲波電機的相應(yīng)輸入端相連接，所述控制器設(shè)于所述控制芯片電路中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出反饋控制器的超聲波電機伺服控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述聯(lián)軸器為彈性聯(lián)軸器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出反饋控制器的超聲波電機伺服控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述超聲波電機、光電編碼器、力矩傳感器分別經(jīng)超聲波電機固定支架、光電編碼器固定支架、力矩傳感器固定支架固定于所述基座上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出反饋控制器的超聲波電機伺服控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，若控制系統(tǒng)的參數(shù)都是已知的，外力干擾、交叉耦合干擾和摩擦力都是不存在的，則電機的標準模型為下式所示：

其中，A_n為A_p之標準值，B_n為B_P之標準值；

若控制系統(tǒng)的參數(shù)值偏離了標準值或是系統(tǒng)出現(xiàn)了外力干擾，交叉耦合干擾和摩擦力矩等，此時控制系統(tǒng)的動態(tài)方程修改成：

其中，C_n為C_P之標準值，ΔA，ΔB、ΔC代表微小變化量，D(t)為總集不確定項，定義為：

因此將總集不確定項的邊界假設(shè)為已知，如|D(t)|≤ρ，ρ為一個給定的正常數(shù)項，為了避免電機中出現(xiàn)不可預(yù)期的不確定項，則使用反饋控制對系統(tǒng)進行伺服控制；

非線性系統(tǒng)動力學(xué)重新表示成：

上式a_i為未知常數(shù)和控制增益參數(shù)，Y_i是已知的連續(xù)性或非線性函數(shù)，w是控制輸入，x₁(t)＝x(t)，x_n＝x^(n-1)，a＝[-a₁,a₂,…,-a_m]^T，Y＝[Y₁,Y₂,…,Y_m]^T；表示有界的外部干擾，u₀、w₀為u、w的初始值，u為回滯系統(tǒng)的輸出，d(t)的影響是由于bd₁(w(t))產(chǎn)生的外部干擾，稱之為擾動項；

輸出y：

其中，

采用的濾波器為如下方程所示：

其中，k＝[k₁,…,k_n]^T，使得矩陣的所有特征值位于給定的穩(wěn)定位置；利用濾波器，狀態(tài)估計誤差滿足:

其中，

則控制系統(tǒng)表示為:

因此：

Θ＝[b_m,…,b₀,θ^T]^T

v_i,2,ε₂,ξ₂分別表示v_i,ε,ξ的第二項，它的所有狀態(tài)用于反饋；

則控制器通過遵循下面的設(shè)計步驟來實現(xiàn)，其中c_i,i＝1,…,ρ是正設(shè)計參數(shù)，是Θ的估計，是和是待設(shè)計的正常數(shù)，并且Θ₀是正的常數(shù)；

在自適應(yīng)控制設(shè)計中使用輸出反饋來實現(xiàn)控制目標，先進行坐標變換：

z₁＝y(tǒng)-y_r

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其中y為實際輸出，yr為給定的運動軌跡方程，b_m＝a_mc，c為常數(shù)，m是方程(5)的階數(shù)，α_i-1是第i個虛擬控制步驟；

參數(shù)更新規(guī)律為：

進一步參數(shù)更新規(guī)律為：

調(diào)整函數(shù)為：

根據(jù)上述公式，則該控制過程是穩(wěn)定的，滿足z_i(i＝1,2,…n)→0，則因此該系統(tǒng)通過使用輸出反饋算法來控制電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，再通過計算轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度間接控制電機的速度。