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为了提高伺服系统性能，提出一种基于J-无损分解的性能加权函数优化设计方法。首先，依据闭环系统H∞范数达到1的设计准则，给出了伺服系统性能加权函数优化设计算法的迭代步骤；其次，利用Bode积分关系以及H∞最优控制结果全通特性分析了算法的收敛性；最后，基于J-无损分解推导出性能加权函数优化设计的计算公式。所提出的优化设计算法易于迭代计算，能够在较少的迭代步骤内使得闭环系统H∞范数达到1。仿真实例验证了算法的有效性。