本發(fā)明屬于工業(yè)過程控制技術領域，具體涉及基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器及其設計方法。

背景技術：

工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為一門新興的學科——機械手工程。在單臂機械手中，機械手的關節(jié)角位移是其自身一個重要輸出的量，是實際系統(tǒng)中經(jīng)常需要的控制量。在很多的實際生產(chǎn)中，受驅(qū)動系統(tǒng)功率的限制，單臂機械手的速度、角速度必然會有一定的上限，從而使控制量具有飽和特性。該特性對系統(tǒng)的跟蹤誤差和穩(wěn)定性都有影響，在2010年，陳謀提出了采用輔助系統(tǒng)對控制量的輸入飽和特性進行處理。而本發(fā)明在控制器的設計中，利用在反演設計的每一步中都嵌入自抗擾技術(activedisturbancerejectioncontrol)，該控制器憑借其設計過程簡單，使其對單臂機械手控制的研究具有最直接的現(xiàn)實意義。

自抗擾技術是由韓京清先生提出的，其核心是把被控對象化為簡單的“積分串聯(lián)型”來控制，把對象中異于“積分串聯(lián)型”的部分當成“總擾動”來進行處理。在adrc技術誕生之初，由于控制器中擴張狀態(tài)觀測器(extendedstateobserver,eso)收斂性和穩(wěn)定性等問題一直未被普及，直到黃一等人從“自穩(wěn)定域”的角度分析了二階eso的估計誤差及其收斂性，二階adrc的相關分析才得到進一步完善與普及。其中跟蹤微分器(trackingdifferentiator,td)使得在經(jīng)典意義下不可微的函數(shù)卻有其廣義導數(shù)，而eso不僅可以一致地逼近系統(tǒng)中的不確定項，并且能估計出系統(tǒng)中的未知狀態(tài)，并能有效的抑制系統(tǒng)中的擾動。自抗擾控制技術最初被應用于工業(yè)，尤其在二階adrc完善后，其被廣泛的應用在電機控制、飛行控制、機器人控制等工業(yè)控制系統(tǒng)中。在2009年，kptee提出了針對n階仿射非線性系統(tǒng)選取非對稱李雅普諾夫函數(shù)使系統(tǒng)的跟蹤誤差在上下限為不同恒值的集內(nèi)；在2016年，王敏利用預定義跟蹤性能函數(shù)使系統(tǒng)的收斂速度加快、收斂精度變小、跟蹤誤差始終處于預定義函數(shù)的界內(nèi)；在2014年，程春華提出了針對非仿射非線性系統(tǒng)，在每一個子系統(tǒng)中利用自抗擾技術進行反演設計；在2016年，冉茂鵬在利用自抗擾技術的基礎上，采用動態(tài)反演技術設計了使系統(tǒng)鎮(zhèn)定的控制律。

在實際的應用中，對單臂機械手控制時，無法避免系統(tǒng)中的不確定項和擾動對控制性能的影響；以及被控對象對自身的力矩固有的限幅特性，即輸入飽和的問題；和收斂精度與速度偏大，無法達到精準控制的難題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)用背景技術的不完善與不足，基于自抗擾和反演技術對單臂機械手位置實現(xiàn)控制，在每一個子系統(tǒng)中采用自抗擾技術設計反演控制技術，利用擴張狀態(tài)觀測器不依賴系統(tǒng)模型的特點，實時估計并補償建模誤差的影響；設計輔助系統(tǒng)處理控制量限幅問題；進一步，采用預定義跟蹤性能函數(shù)來改善收斂的精度與速度。在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上，解決了系統(tǒng)不確定性、輸入飽和、收斂精度與速度偏大的難題。

為了實現(xiàn)以上的技術目的，本發(fā)明將采取以下技術方案：

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器，以單臂機械手為被控對象，包括第1子控制器和第2子控制器，單臂機械手的輸出端分別與第1子控制器和第2子控制器相連，第1子控制器輸出的端與第2子控制器的輸入端相連，第2子控制器的輸出端與單臂機械手的輸入端連接，

第1子控制器包括第一比較器單元、第一擴張狀態(tài)觀測器單元、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元和第一非線性運算單元；第一比較器單元的兩個輸入端分別為期望信號yd和系統(tǒng)輸出轉角x1；第一擴張狀態(tài)觀測器單元的兩個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1和機械手角速度x2；第一非線性運算單元的三個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元的輸出端和第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出的z1,2，經(jīng)第一非線性運算單元運算得到虛擬控制x2d；

第2子控制器包括第二比較器單元、第三比較器單元、跟蹤微分器單元、輔助系統(tǒng)單元、第二擴張狀態(tài)觀測器單元和第二非線性運算單元；第1子控制器輸出的x2d與跟蹤微分器單元相連；第1子控制器輸出的x2d和機械手角速度x2作為第二比較器單元的兩個輸入；跟蹤微分器單元的輸入端與第1子控制器輸出的x2d相連；第二非線性運算單元的六個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、第二比較器單元輸出差e2、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出端、跟蹤微分器單元輸出的v1,2、第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出的z2,2和輔助系統(tǒng)單元輸出的ξ，經(jīng)第二非線性運算單元運算得到控制律uc；控制律uc經(jīng)計算得到飽和特性輸出u；跟蹤微分器單元輸出的v1,2、第二比較器單元輸出差e2和飽和特性輸出u作為第二擴張狀態(tài)觀測器單元的三個輸入；第二非線性運算單元輸出的uc和飽和特性輸出u作為第三比較器單元的兩個輸入；第三比較器單元輸出的δu與輔助系統(tǒng)單元相連。

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的控制方法，

被控對象為單臂機械手，其系統(tǒng)模型為：

其中，θ為系統(tǒng)輸出轉角；d0＝4ml²/3為轉動慣量；c0為關節(jié)轉到的粘性摩擦系數(shù)；g0＝mglcosθ為機械手的重力項；τ是單臂機械手的力矩，也是控制量；dis為干擾量,m為機械手質(zhì)量，l為質(zhì)心距連桿轉動中心的距離；g為重力加速度；

對單臂機械手輸出位置控制的狀態(tài)模型是：

式中，x1＝θ，θ為系統(tǒng)輸出轉角，x2＝ω，ω為機械手角速度；y為輸出位置信號，u＝τ是單臂機械手的力矩，由于單臂機械手對自身的力矩固有的限幅特性，第2子控制器輸出的控制律uc經(jīng)過以下公式的計算得到飽和特性輸出u，u為被控對象的輸入：

其中，uc為第二非線性運算單元輸出的控制律，umax∈(0,∞)，umin∈(-∞,0)。

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的設計方法，包括以下步驟：

a、第1子控制器的設計：

a1、第一比較器單元的設計：

第一比較器單元的兩個輸入端分別為期望信號yd和系統(tǒng)輸出轉角x1，經(jīng)過以下公式的計算得到第一比較器單元輸出差e1：

e1＝x1-yd；

a2、第一擴張狀態(tài)觀測器單元的設計：

第一擴張狀態(tài)觀測器單元的兩個輸入端分為第一比較器單元輸出差e1和機械手角速度x2，經(jīng)過以下公式的計算得到第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出信號z1,2：

其中，e1為第一擴張狀態(tài)觀測器的估計誤差，z1,1為第一擴張狀態(tài)觀測器的內(nèi)部變量，β1、β2均是第一擴張狀態(tài)觀測器的增益，c2∈(0,∞)為待設計的參數(shù)，α1∈(0,1)是可調(diào)參數(shù)，sign(*)是符號函數(shù)，表達式為：

a3、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元的設計：

預定義跟蹤性能函數(shù)的形式如下：

μ(t)＝(μ0-μ∞)exp(-kct)+μ∞；

使得-ρ1μ(t)<e1(t)<ρ2μ(t)，對恒成立，

式中，t為時間，kc為正常數(shù)，μ0>0為μ(t)的初始值，且μ∞>0，ρ1,ρ2∈(0,1]，且滿足-ρ1μ(0)<e1(0)<ρ2μ(0)；

a4、第一非線性運算單元的設計：

第一非線性運算單元的三個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出和第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出z1,2，經(jīng)過以下公式的計算得到虛擬控制x2d：

式中，c2∈(0,∞)和ρ1,ρ2∈(0,1]均為待設計的參數(shù)，

b、第2子控制器的設計：

b1、第二比較器單元的設計：

第二比較器單元的兩個輸入端分別為第1子控制器的虛擬控制x2d和機械手角速度x2，經(jīng)過以下公式的計算得到第二比較器單元輸出差e2：

e2＝x2-x2d；

b2、跟蹤微分器單元的設計：

二階跟蹤微分器是最速系統(tǒng)派生出的微分器，能夠給出良好的微分信號，其輸入端為第1子控制器的虛擬控制x2d；經(jīng)過以下公式的計算得到跟蹤微分器單元輸出信號v1,2：

式中，v1,1是虛擬控制輸出的x2d經(jīng)跟蹤微分器處理之后的信號；v1,2是信號v1,1的微分信號，式中，α為濾波因子，λ為速度因子，α和λ均屬于常數(shù)集；

b3、第二擴張狀態(tài)觀測器單元的設計：

第二擴張狀態(tài)觀測器單元的三個輸入端分為跟蹤微分器單元輸出v1,2、第二比較器單元輸出差e2和飽和特性輸出u，經(jīng)過以下公式的計算得到第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出信號z2,2：

式中，e2為第二擴張狀態(tài)觀測器的一階狀態(tài)估計誤差，z2,1為第二擴張狀態(tài)觀測器的內(nèi)部變量，β01、β02是擴張狀態(tài)觀測器的增益，c3為待設計的參數(shù)，α2∈(0,1)是可調(diào)參數(shù)；

b4、第三比較器單元的設計：

第三比較器單元的兩個輸入端分別為第二非線性運算單元輸出的控制律uc和飽和特性輸出u，經(jīng)過以下公式的計算得到第三比較器單元輸出的信號δu：

δu＝u-uc；

b5、輔助系統(tǒng)單元的設計：

輔助系統(tǒng)單元的輸入為第三比較器單元輸出δu，

經(jīng)過以下公式的計算得到輔助系統(tǒng)單元輸出的ξ：

式中，e2為第二比較器單元輸出差，δ∈(0,∞)、為待設計的參數(shù)；

b6、第二非線性運算單元的設計：

第二非線性運算單元的輸入分別為第一比較器單元輸出差e1、第二比較器單元輸出差e2、跟蹤微分器單元輸出v1,2、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出、第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出z2,2和輔助系統(tǒng)單元輸出ξ，經(jīng)過以下公式的計算得到第二非線性運算單元輸出的控制律uc：

其中，c3∈(0,∞)、ks∈r為待設計的參數(shù)。

本發(fā)明的技術方案與現(xiàn)有技術相比，其有益效果在于：

(1)本發(fā)明在每一個子系統(tǒng)中采用自抗擾技術設計反演控制技術，利用擴張狀態(tài)觀測器不依賴系統(tǒng)模型的特點，實時估計并補償建模誤差的影響；設計輔助系統(tǒng)處理控制量限幅問題；進一步，采用預定義跟蹤性能函數(shù)來改善收斂的精度與速度。在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上，解決了系統(tǒng)不確定性、輸入飽和、收斂精度與速度偏大的問題。

(2)本發(fā)明基于自抗擾和反演技術設計的單臂機械手控制器，針對系統(tǒng)中的不確定項和擾動對控制性能的影響，利用擴張狀態(tài)觀測器不依賴系統(tǒng)模型的特點，實時觀測并補償建模誤差等不確定性對單臂機械手控制的影響。

(3)本發(fā)明基于自抗擾和反演技術設計的單臂機械手控制器，針對單臂機械手的力矩固有的限幅特性，利用輔助系統(tǒng)處理單臂機械手的輸入飽和問題，使單臂機械手的控制量處于飽和值的時間較短。

(4)本發(fā)明基于自抗擾和反演技術設計的單臂機械手控制器，針對收斂精度與速度偏大的難題，采用預定義跟蹤性能函數(shù)來改善收斂的精度與速度，使達到穩(wěn)定的時間相對減少，跟蹤誤差明顯變小，對信號跟蹤的速度明顯加快，從而提高了系統(tǒng)的整體控制性能。

附圖說明

圖1本發(fā)明的基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的結構示意圖；

圖2本發(fā)明的基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的跟蹤效果圖；

圖3本發(fā)明提出的控制器中第1子控制器中eso對未知項h1的估計效果圖；

圖4本發(fā)明提出的控制器中第2子控制器中eso對未知項f2的估計效果圖；

圖5本發(fā)明提出的控制器與無預定義跟蹤性能函數(shù)和無輔助系統(tǒng)的控制器的控制量對比圖；

圖6本發(fā)明提出的控制器與無預定義跟蹤性能函數(shù)和無輔助系統(tǒng)的控制器的跟蹤誤差對比圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以及結合附圖及仿真，對本發(fā)明進行進一步詳細描述。

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器，以單臂機械手為被控對象，包括第1子控制器和第2子控制器，單臂機械手的輸出端分別與第1子控制器和第2子控制器相連，第1子控制器輸出的端與第2子控制器的輸入端相連，第2子控制器的輸出端與單臂機械手的輸入端連接，

第1子控制器包括第一比較器單元、第一擴張狀態(tài)觀測器單元、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元和第一非線性運算單元；第一比較器單元的兩個輸入端分別為期望信號yd和系統(tǒng)輸出轉角x1；第一擴張狀態(tài)觀測器單元的兩個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1和機械手角速度x2；第一非線性運算單元的三個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元的輸出端和第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出的z1,2，經(jīng)第一非線性運算單元運算得到虛擬控制x2d；

第2子控制器包括第二比較器單元、第三比較器單元、跟蹤微分器單元、輔助系統(tǒng)單元、第二擴張狀態(tài)觀測器單元和第二非線性運算單元；第1子控制器輸出的x2d與跟蹤微分器單元相連；第1子控制器輸出的x2d和機械手角速度x2作為第二比較器單元的兩個輸入；跟蹤微分器單元的輸入端與第1子控制器輸出的x2d相連；第二非線性運算單元的六個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、第二比較器單元輸出差e2、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出端、跟蹤微分器單元輸出的v1,2、第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出的z2,2和輔助系統(tǒng)單元輸出的ξ，經(jīng)第二非線性運算單元運算得到控制律uc；控制律uc經(jīng)計算得到飽和特性輸出u；跟蹤微分器單元輸出的v1,2、第二比較器單元輸出差e2和飽和特性輸出u作為第二擴張狀態(tài)觀測器單元的三個輸入；第二非線性運算單元輸出的uc和飽和特性輸出u作為第三比較器單元的兩個輸入；第三比較器單元輸出的δu與輔助系統(tǒng)單元相連。

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的控制方法，

被控對象為單臂機械手，其系統(tǒng)模型為：

其中，θ為系統(tǒng)輸出轉角；d0＝4ml²/3為轉動慣量；c0為關節(jié)轉到的粘性摩擦系數(shù)；g0＝mglcosθ為機械手的重力項；τ是單臂機械手的力矩，也是控制量；dis為干擾量,m為機械手質(zhì)量，l為質(zhì)心距連桿轉動中心的距離；g為重力加速度；

對單臂機械手輸出位置控制的狀態(tài)模型是：

式中，x1＝θ，θ為系統(tǒng)輸出轉角，x2＝ω，ω為機械手角速度；y為輸出位置信號，u＝τ是單臂機械手的力矩，由于單臂機械手對自身的力矩固有的限幅特性，第2子控制器輸出的控制律uc經(jīng)過以下公式的計算得到飽和特性輸出u，u為被控對象的輸入：

其中，uc為第二非線性運算單元輸出的控制律，umax∈(0,∞)，umin∈(-∞,0)。

基于自抗擾和反演技術的單臂機械手控制器的設計方法，包括以下步驟：

a、第1子控制器的設計：

a1、第一比較器單元的設計：

第一比較器單元的兩個輸入端分別為期望信號yd和系統(tǒng)輸出轉角x1，經(jīng)過以下公式的計算得到第一比較器單元輸出差e1：

e1＝x1-yd；

a2、第一擴張狀態(tài)觀測器單元的設計：

第一擴張狀態(tài)觀測器單元的兩個輸入端分為第一比較器單元輸出差e1和機械手角速度x2，經(jīng)過以下公式的計算得到第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出信號z1,2：

其中，e1為第一擴張狀態(tài)觀測器的一階狀態(tài)估計誤差，z1,1為第一擴張狀態(tài)觀測器的內(nèi)部變量，β1、β2均是第一擴張狀態(tài)觀測器的增益，c2∈(0,∞)為待設計的參數(shù)，α1∈(0,1)是可調(diào)參數(shù)，sign(*)是符號函數(shù)，表達式為：

a3、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元的設計：

預定義跟蹤性能函數(shù)的形式如下：

μ(t)＝(μ0-μ∞)exp(-kct)+μ∞；

使得-ρ1μ(t)<e1(t)<ρ2μ(t)，對恒成立，

式中，t為時間，kc為正常數(shù)，μ0>0為μ(t)的初始值，且μ∞>0，ρ1,ρ2∈(0,1]，且滿足-ρ1μ(0)<e1(0)<ρ2μ(0)；

a4、第一非線性運算單元的設計：

第一非線性運算單元的三個輸入端分別為第一比較器單元輸出差e1、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出和第一擴張狀態(tài)觀測器單元輸出z1,2，經(jīng)過以下公式的計算得到虛擬控制x2d：

式中，c2∈(0,∞)和ρ1,ρ2∈(0,1]均為待設計的參數(shù)，

b、第2子控制器的設計：

b1、第二比較器單元的設計：

第二比較器單元的兩個輸入端分別為第1子控制器的虛擬控制x2d和機械手角速度x2，經(jīng)過以下公式的計算得到第二比較器單元輸出差e2：

e2＝x2-x2d；

b2、跟蹤微分器單元的設計：

二階跟蹤微分器是最速系統(tǒng)派生出的微分器，能夠給出良好的微分信號，其輸入端為第1子控制器的虛擬控制x2d；經(jīng)過以下公式的計算得到跟蹤微分器單元輸出信號v1,2：

式中，v1,1是虛擬控制輸出的x2d經(jīng)跟蹤微分器處理之后的信號；v1,2是信號v1,1的微分信號，式中，α為濾波因子，λ為速度因子，α和λ均屬于常數(shù)集；

b3、第二擴張狀態(tài)觀測器單元的設計：

第二擴張狀態(tài)觀測器單元的三個輸入端分為跟蹤微分器單元輸出v1,2、第二比較器單元輸出差e2和飽和特性輸出u，經(jīng)過以下公式的計算得到第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出信號z2,2：

式中，e2為第二擴張狀態(tài)觀測器的一階狀態(tài)估計誤差，z2,1為第二擴張狀態(tài)觀測器的內(nèi)部變量，β01、β02是擴張狀態(tài)觀測器的增益，c3為待設計的參數(shù)，α2∈(0,1)是可調(diào)參數(shù)；

b4、第三比較器單元的設計：

第三比較器單元的兩個輸入端分別為第二非線性運算單元輸出的控制律uc和飽和特性輸出u，經(jīng)過以下公式的計算得到第三比較器單元輸出的信號δu：

δu＝u-uc；

b5、輔助系統(tǒng)單元的設計：

輔助系統(tǒng)單元的輸入為第三比較器單元輸出δu，

經(jīng)過以下公式的計算得到輔助系統(tǒng)單元輸出的ξ：

式中，e2為第二比較器單元輸出差，δ∈(0,∞)、為待設計的參數(shù)；

b6、第二非線性運算單元的設計：

第二非線性運算單元的輸入分別為第一比較器單元輸出差e1、第二比較器單元輸出差e2、跟蹤微分器單元輸出v1,2、預定義跟蹤性能函數(shù)及其參數(shù)設置單元輸出、第二擴張狀態(tài)觀測器單元輸出z2,2和輔助系統(tǒng)單元輸出ξ，經(jīng)過以下公式的計算得到第二非線性運算單元輸出的控制律uc，uc為單臂機械手的控制輸入：

其中，c3∈(0,∞)、ks∈r為待設計的參數(shù)。

實施例

本發(fā)明選用電機作為單臂機械手的驅(qū)動機構，基于對單臂機械手運轉過程的了解，對其建立數(shù)學模型，其狀態(tài)模型是

式中，x1＝θ，θ為機械手角位置，x2＝ω，ω為機械手角速度；m是機械手質(zhì)量1kg，l是質(zhì)心距連桿轉動中心的距離0.25m；g是重力加速度9.8m/s²；dis＝x2sin(x1)為干擾量；u＝τ是單臂機械手的力矩；y為輸出位置信號，初始值為[0.20]。

在此例中，系統(tǒng)控制的目的是在對單臂機械手位置控制時，本文設計的控制器能夠有效的解決系統(tǒng)不確定性、輸入飽和和收斂精度與速度偏大的難題。使達到穩(wěn)定的時間相對減少，跟蹤誤差明顯變小，跟蹤速度明顯加快，從而提高了系統(tǒng)的整體控制性能。

針對該系統(tǒng)，根據(jù)圖1可以設計如下控制器：

采用“模塊化”的思想對參數(shù)進行整定，通過各模塊中參數(shù)之間存在的相互聯(lián)系，依靠反復的仿真實驗來確定相對適應的值是：c2＝1、c3＝1、k1＝20、k2＝10、λ＝1、α＝0.9、α1＝0.9、β1＝10、β2＝100、α01＝0.9、β01＝100、β02＝1000、k3＝10、ks＝0.5、δ＝0.01、μ0＝0.5、μ∞＝0.03、kc＝5、ρ1＝0.5、ρ2＝0.5，ξ(0)＝30，umax＝5，umin＝-5，兩個擴張狀態(tài)觀測器中各個狀態(tài)的初始值都為0。

仿真結果如圖2-圖6所示，根據(jù)圖2-圖4可知：當期望輸入為正弦信號sin(t)時，本發(fā)明中的兩個擴張狀態(tài)觀測器能有效估計系統(tǒng)中的未知項。本專利提出的控制器與無預定義跟蹤性能函數(shù)和無輔助系統(tǒng)的控制器的性能比較如圖5-圖6所示，由圖可知：輔助系統(tǒng)使的控制量u處于飽和值的時間較短，這是由于在初始階段時，輔助系統(tǒng)中參數(shù)ξ的導數(shù)不為零，影響控制量大小，從而導致其與后者不同；在進入穩(wěn)態(tài)后，輔助系統(tǒng)參數(shù)ξ為零，其對控制量影響較小，二者的穩(wěn)態(tài)誤差幾乎相近。進一步，增加的預定義跟蹤性能函數(shù)的控制器，能夠有效的改善收斂的精度與速度，使達到穩(wěn)定的時間相對減少，跟蹤誤差明顯變小，對信號跟蹤的速度明顯加快，從而提高了系統(tǒng)的整體控制性能。