[發(fā)明專利]自學(xué)習(xí)同步糾偏控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210385357.7
• 申請(qǐng)日: 2012-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN102914968A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔志明;周強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/02
• 分類號(hào): G05B13/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種自學(xué)習(xí)同步糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括操作控制設(shè)備，該操作控制設(shè)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(gè)驅(qū)動(dòng)單元，各驅(qū)動(dòng)單元分別驅(qū)動(dòng)連接相應(yīng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備，各被驅(qū)動(dòng)設(shè)備上分別設(shè)有位置檢測(cè)器，位置檢測(cè)器的信號(hào)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(jù)操作控制設(shè)備發(fā)出的同步運(yùn)行命令速度、位置檢測(cè)器反饋的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的位置信息向各驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出同步運(yùn)行速度命令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)單元為一個(gè)標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和m個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，其中m≥1,為正整數(shù)。

3.一種自學(xué)習(xí)同步糾偏控制方法，其特征在于，該方法的步驟如下：

（1）構(gòu)建自學(xué)習(xí)同步糾偏控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和m個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元，其中m≥1,為正整數(shù)；

（2）設(shè)定自學(xué)習(xí)周期T，操作控制設(shè)備發(fā)出同步運(yùn)行的命令速度V_c；

（3）在一個(gè)自學(xué)習(xí)周期T內(nèi)，同步糾偏控制器根據(jù)操作控制設(shè)備發(fā)出的同步運(yùn)行的命令速度V_c和位置檢測(cè)器反饋的各被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的位置信息，經(jīng)由在線自學(xué)習(xí)確定各從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的同步糾偏控制參數(shù)H_i,1≤i≤m；

（4）同步糾偏控制器向各驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送運(yùn)行命令速度，其中向標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送的運(yùn)行命令速度為V_cb＝V_c，向各從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送的運(yùn)行命令速度為V_czi=H_iV_c，1≤i≤m，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元自學(xué)習(xí)同步糾偏控制，其中V_b和V_zi，分別為標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行速度，V_cb和V_czi。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟（2）和（3）中自學(xué)習(xí)周期T是根據(jù)標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_b和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_zi（1≤i≤m）的變化的快慢程度及對(duì)同步糾偏控制的精度要求確定。

5.根據(jù)權(quán)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(shù)H_i,1≤i≤m，由以下自學(xué)習(xí)循環(huán)迭代計(jì)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(quán)系數(shù)，下標(biāo)(n)表示第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期，下標(biāo)(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期，H_i(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期同步糾偏控制參數(shù)的值，H_i(n)的初始值H_i(0)為1，L_i(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期對(duì)標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_b和第i個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_zi的比率的自學(xué)習(xí)估計(jì)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(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和第i個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元所驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備在第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期內(nèi)被驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的距離，P_b(n)、P_zi(n)為標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和第i個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元所驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備在第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期開始時(shí)刻被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的位置，V_c(n)為第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期開始時(shí)刻操作控制設(shè)備發(fā)出的同步運(yùn)行的命令速度，K_zimax為第i個(gè)從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_zi的最大估計(jì)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：當(dāng)起重機(jī)軌道為圓弧形軌道時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元為沿圓弧形軌道運(yùn)行的水平運(yùn)行驅(qū)動(dòng)單元，標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元、從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元各為1個(gè)，且兩個(gè)被驅(qū)動(dòng)單元繞軌道圓弧中心轉(zhuǎn)動(dòng)，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(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的角速度運(yùn)行命令分別為ω_cb和ω_cz1，且由以下循環(huán)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(quán)系數(shù)，下標(biāo)(n)表示第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期，下標(biāo)(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期，H_1(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期同步糾偏控制參數(shù)的值，H_1(n)的初始值H₁₍₀₎為1，L_1(n-1)表示第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期對(duì)標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元角速度驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_b和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元角速度驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_z1的比率的自學(xué)習(xí)估計(jì)值，L_1(n)的初始值L₁₍₀₎為1，δ_b(n-1)、δ_z1(n-1)分別為標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元所驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備在第n-1個(gè)自學(xué)習(xí)周期內(nèi)被驅(qū)動(dòng)設(shè)備實(shí)際繞軌道圓弧中心轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行的角位移，θ_b(n)、θ_z1(n)為標(biāo)桿驅(qū)動(dòng)單元和從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元所驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備在第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期開始時(shí)刻被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的角位置，ω_c(n)為第n個(gè)自學(xué)習(xí)周期開始時(shí)刻操作控制設(shè)備發(fā)出的同步運(yùn)行的角速度命令速度，K_z1max為從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元角速度驅(qū)動(dòng)參數(shù)K_z1的最大估計(jì)值，ω_c為操作控制設(shè)備發(fā)出的起重機(jī)繞圓弧形軌道的圓弧中心轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行的命令角速度，H₁為從動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的同步糾偏控制參數(shù)。