[發明專利]一種基于微分預測的零位自動標定方法

有效

• 申請號: 201711292618.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108563210B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 張磊;白潔;王瑞;高博
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種基于微分預測的零位自動標定方法；其特征在于：包括以下步驟：

1)、獲取k時刻的位置信號S(k)；

2)、采用預測算法計算k時刻的位置速度信號V(k)；

3)、判斷S(k)GL是否成立；

4)、若3)成立執行步驟5)，若3)不成立則執行步驟7)；

5)、計算位置跟蹤加速度誤差e_v，其中，e_v＝v1–v；

6)、對計算位置跟蹤加速度v進行閉環反饋控制，使被控對象的速度穩定在V1，返回步驟1)；

7)、判斷(v(k)＝v1-vx且持續3次)是否成立；

8)、若7)不成立，執行步驟5)，否則執行步驟9)；

9)、記錄當前時刻的位置值并將其作為基值S*(k)，以此計算位置閉環的目標值S1＝S*(k)+β，β是被控對象的位置穩態誤差ess的函數，取β＝2*ess；

10)、計算位置誤差e_s，其中，e_s＝S1–S(k)；

11)、對計算位置S進行閉環反饋控制，使被控對象的位置穩定在S1；

12)、被控對象的位置穩定在S1，即接觸力F∈[5 100]N時，記錄連續10次位置數據S₀、S₁、...、S₉，并計算其均值S_m，并將S_m作為位置控制系統的新零位；

其中：

GL：維護人員根據控制系統的安裝誤差預留的標定范圍，GL∈[0 1.0]^°；

S：電位計采集的角位置；

V：微分預測的角速度；

S1：被控對象與環境硬接觸時刻位置傳感器記錄的采集值，同時也是位置閉環PI控制的角位置期望值；

V1：速度閉環PI控制的期望角速度值；

e_s：位置誤差，e_s＝S1–S；

e_s：速度誤差，v_s＝v1–v；

vx：是綜合被控對象物理特性、執行機構物理特性和位置對象零位特性，通過試驗獲取的零位特征速度數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于微分預測的零位自動標定方法；其特征在于：所述預測算法采用微分跟蹤器算法實現，具體計算方法如下：離散化形式的數字方程如式(1)、(2)所示：

x₁(k+1)＝x₁(k)+h*x₂(k) (1)

x₂(k+1)＝x₂(k)+h*fst(x₁(k)，x₂(k)，u₀(k)，r，h) (2)

其中：

u0：被跟蹤的輸入信號，在此即為電位計采集的進排氣門位置信號；

x1：被跟蹤信號u0的估計跟蹤位置值；

x2：被跟蹤信號u0的估計跟蹤位置值的微分；

h：離散化采樣步長；

fst：為微分跟蹤非線性函數；

r：濾波因子。

3.據權利要求1所述的一種基于微分預測的零位自動標定方法；其特征在于：所述閉環反饋控制采用比例-積分(PI)控制算法。