[發明專利]自學習同步糾偏控制系統及方法

有效

• 申請號: 201210385357.7
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102914968A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 龔志明;周強
• 申請（專利權）人: 河南衛華重型機械股份有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種自學習同步糾偏控制系統，其特征在于，該系統包括操作控制設備，該操作控制設備控制連接有同步糾偏控制器，該同步糾偏控制器控制連接有至少兩個驅動單元，各驅動單元分別驅動連接相應的被驅動設備，各被驅動設備上分別設有位置檢測器，位置檢測器的信號輸出端與所述同步糾偏控制器連接，該同步糾偏控制器用于根據操作控制設備發出的同步運行命令速度、位置檢測器反饋的被驅動設備的位置信息向各驅動單元發出同步運行速度命令。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述驅動單元為一個標桿驅動單元和m個從動驅動單元，其中m≥1,為正整數。

3.一種自學習同步糾偏控制方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

（1）構建自學習同步糾偏控制系統，該系統包括一個標桿驅動單元和m個從動驅動單元，其中m≥1,為正整數；

（2）設定自學習周期T，操作控制設備發出同步運行的命令速度V_c；

（3）在一個自學習周期T內，同步糾偏控制器根據操作控制設備發出的同步運行的命令速度V_c和位置檢測器反饋的各被驅動設備的位置信息，經由在線自學習確定各從動驅動單元的同步糾偏控制參數H_i,1≤i≤m；

（4）同步糾偏控制器向各驅動單元發送運行命令速度，其中向標桿驅動單元發送的運行命令速度為V_cb＝V_c，向各從動驅動單元發送的運行命令速度為V_czi=H_iV_c，1≤i≤m，實現從動驅動單元自學習同步糾偏控制，其中V_b和V_zi，分別為標桿驅動單元和從動驅動單元的運行速度，V_cb和V_czi。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟（2）和（3）中自學習周期T是根據標桿驅動單元驅動參數K_b和從動驅動單元驅動參數K_zi（1≤i≤m）的變化的快慢程度及對同步糾偏控制的精度要求確定。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述步驟（3）和（4）中同步糾偏控制參數H_i,1≤i≤m，由以下自學習循環迭代計算方法得到

Li(n)=ai1Li(n-1)+ai2Hi(n-1)Db(n-1)Dzi(n-1)]]>

Hi(n)=Li(n)+Pb(n)-Pzi(n)KzimaxVc(n)T]]>

其中a_i1，a_i2為加權系數，下標(n)表示第n個自學習周期，下標(n-1)表示第n-1個自學習周期，H_i(n-1)表示第n-1個自學習周期同步糾偏控制參數的值，H_i(n)的初始值H_i(0)為1，L_i(n-1)表示第n-1個自學習周期對標桿驅動單元驅動參數K_b和第i個從動驅動單元驅動參數K_zi的比率的自學習估計值,L_i(n)的初始值L_i(0)為1，D_b(n-1)、D_zi(n-1)分別為標桿驅動單元和第i個從動驅動單元所驅動的被驅動設備在第n-1個自學習周期內被驅動設備實際運行的距離，P_b(n)、P_zi(n)為標桿驅動單元和第i個從動驅動單元所驅動的被驅動設備在第n個自學習周期開始時刻被驅動設備的位置，V_c(n)為第n個自學習周期開始時刻操作控制設備發出的同步運行的命令速度，K_zimax為第i個從動驅動單元驅動參數K_zi的最大估計值。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：當起重機軌道為圓弧形軌道時，所述驅動單元為沿圓弧形軌道運行的水平運行驅動單元，標桿驅動單元、從動驅動單元各為1個，且兩個被驅動單元繞軌道圓弧中心轉動，其角速度分別為ω_b和ω_z1，角位移δ_b和δ_z1，以及角位置θ_b和θ_z1，同步糾偏控制器給標桿驅動單元和從動驅動單元的角速度運行命令分別為ω_cb和ω_cz1，且由以下循環迭代公式得到：

L1(n)=a11L1(n-1)+a12H1(n-1)δb(n-1)δz1(n-1)]]>

H1(n)=L1(n)+θb(n)-θz1(n)Kz1maxωc(n)T]]>

ω_cb＝ω_c

ω_cz1=H₁ω_c

其中a₁₁，a₁₂為加權系數，下標(n)表示第n個自學習周期，下標(n-1)表示第n-1個自學習周期，H_1(n-1)表示第n-1個自學習周期同步糾偏控制參數的值，H_1(n)的初始值H₁₍₀₎為1，L_1(n-1)表示第n-1個自學習周期對標桿驅動單元角速度驅動參數K_b和從動驅動單元角速度驅動參數K_z1的比率的自學習估計值，L_1(n)的初始值L₁₍₀₎為1，δ_b(n-1)、δ_z1(n-1)分別為標桿驅動單元和從動驅動單元所驅動的被驅動設備在第n-1個自學習周期內被驅動設備實際繞軌道圓弧中心轉動運行的角位移，θ_b(n)、θ_z1(n)為標桿驅動單元和從動驅動單元所驅動的被驅動設備在第n個自學習周期開始時刻被驅動設備的角位置，ω_c(n)為第n個自學習周期開始時刻操作控制設備發出的同步運行的角速度命令速度，K_z1max為從動驅動單元角速度驅動參數K_z1的最大估計值，ω_c為操作控制設備發出的起重機繞圓弧形軌道的圓弧中心轉動運行的命令角速度，H₁為從動驅動單元的同步糾偏控制參數。