[發明專利]消除非線性影響的控制系統和方法

有效

• 申請號: 201210082965.0
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102636990A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 吳宏;孫大衛;劉越
• 申請（專利權）人: 固高科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G05B13/00
• 分類號: G05B13/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及一種消除非線性影響的控制系統和方法。

背景技術

控制系統中常有非線性機械結構，例如，轉盤、聯桿機械結構即是機電類控制系統中一種十分常見的非典型非線性結構，其帶來的非線性因素直接影響到控制系統的性能指標，此外還會使控制算法參數調整變得復雜。

發明內容

本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種控制系統和方法，消除非線性結構的影響。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種消除非線性影響的控制系統，包括非線性環節，還包括設置在所述非線性環節之前的逆非線性環節，所述逆非線性環節的輸入輸出關系設置成所述非線性環節的輸入輸出關系的反函數。

優選地，所述非線性環節是由轉盤、聯桿機械結構帶來的。

優選地，所述轉盤為圓形的，所述非線性環節的輸入輸出關系為：

其中

其中，R為轉盤圓心至聯桿支撐點的半徑，L為聯桿長度，α是支撐桿與水平方向夾角，θ是聯桿支撐點與水平方向夾角，d為聯桿末端點的運動半徑，

所述逆非線性環節的輸入輸出關系為：

θ=arcsinR2+Ldα^(RL+Rdα^)2+R2-arctgRL+dα^,]]>

其中是控制系統的輸入。

所述轉盤也可以是橢圓形或其它形狀的轉盤。

一種消除非線性影響的方法，包括以下步驟：

1)確定控制系統的非線性環節的輸入輸出關系；

2)基于非線性環節的輸入輸出關系的反函數確定逆非線性環節的輸入輸出關系；

3)將逆非線性環節加入到控制系統的非線性環節之前來實施控制。

優選地，所述非線性環節是由轉盤、聯桿機械結構帶來的。

優選地，所述轉盤是圓形的，所述非線性環節的輸入輸出關系為：

其中

其中，R為轉盤圓心至聯桿支撐點的半徑，L為聯桿長度，α是支撐桿與水平方向夾角，θ是聯桿支撐點與水平方向夾角，d為聯桿末端點的運動半徑，

所述逆非線性環節的輸入輸出關系為：