[發明專利]一種基于主端力緩沖的波變量四通道雙邊控制方法

有效

• 申請號: 201610009312.8
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105459118B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 高欣;趙啟飛;吳立凱;孫漢旭;賈慶軒;楊堉坤;王一帆
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于主端力緩沖的波變量四通道雙邊控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：建立雙邊控制系統在有時延下的單自由度的質量-阻尼動力學模型；

第二步：提出單自由度雙邊控制系統的同步性概念并定義其定量度量函數；

所提出的單自由度雙邊控制系統的同步性概念如下：

同步性定義：雙邊控制系統的同步性是指從手跟隨當前時刻主手運動的能力；

所定義的單自由度雙邊控制系統的同步性定量度量函數如下：

k = | V s ( t ) - V m ( t - T ) V m ( t ) - V m ( t - T ) | F e ( t ) = 0 , V m ( t ) ≠ V m ( t - T ) 1 F e ( t ) = 0 , V m ( t ) = V m ( t - T ) - - - ( 1 ) ]]>

k代表雙邊控制系統的同步性度量指標；

Vm(t)代表主手t時刻的速度；

Vm(t-T)代表經過時延T之后傳遞到從端的主手t時刻的速度；

Vs(t)代表從手t時刻的速度；

T代表主端到從端的通信時延；

Fe(t)代表t時刻環境對從手的作用力；

k的值決定雙邊控制系統的同步性，其取值范圍是0≤k≤1；在此范圍內，k的值越大系統的同步性能越好，k的值越小系統的同步性能越差；當k＝1時表明主從端的運動是完全同步的，即Vs(t)＝Vm(t)；當k＝0時表明主從端的運動是完全不同步的，從端的運動依舊要比主端的運動延遲時間T，即Vs(t)＝Vm(t-T)；

第三步：設計主端控制器：

通過對波變量四通道雙邊控制結構的主端控制器添加力緩沖單元和補償單元來實現主從端同步控制，消除波變換方法對主端控制器超前作用的影響；

第四步：分析單自由度雙邊控制系統的主從端同步性：

在提出的同步性度量指標基礎上，根據四通道控制結構的理想透明性條件對所設計的控制系統進行主從端同步性分析。