[發明專利]基于動態誤差系數的多軸系伺服系統同步控制方法

有效

• 申請號: 201810658614.7
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108762090B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 霍鑫;李琦;王孟渝;劉思源;趙輝;佟鑫剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種基于動態誤差系數的多軸系伺服系統同步控制方法，所述多軸系伺服系統的每個軸輸出信號的動態過程表達式為

y(t)＝C₀r(t)+C₁r⁽¹⁾(t)+C₂r⁽²⁾(t)+...+C_nr⁽ⁿ⁾(t)

y(t)為輸出信號的動態表達式，r(t)為輸入參考指令，r⁽ⁿ⁾(t)為輸入參考指令的n階導數，C_i,i＝0,1,2,...,n為待求取的動態誤差系數，

其特征在于，所述方法的實現過程為：

步驟一、設計同步控制結構；

步驟二、求取動態誤差系數：利用多軸系伺服系統輸入輸出求取動態誤差系數或利用多軸系伺服系統辨識模型求取動態誤差系數；具體過程為：

第一步、設置合適的輸入信號求取雙軸速率伺服系統的兩個軸系動態輸出的表達式；首先，分別對兩軸速率伺服系統的快變軸系和慢變軸系輸入相同的指令信號，指令信號的速度變化形式為先加速后勻速；獲取其輸入指令的角位置實時變化的數據、角速度實時變化的數據、角加速度實時變化的數據以及角位置輸出的實時變化數據；根據動態誤差系數的概念，可將兩軸輸出表示為

θ₁(t)＝C₁₀θ₀(t)+C₁₁θ₀⁽¹⁾(t)+C₁₂θ₀⁽²⁾(t)

θ₂(t)＝C₂₀θ₀(t)+C₂₁θ₀⁽¹⁾(t)+C₂₂θ₀⁽²⁾(t)

其中，θ₁(t)和θ₂(t)分別為慢變軸系和快變軸系的角位置實時輸出，θ₀(t)為慢變軸系和快變軸系的角位置實時輸入；θ₀(t)、θ₁(t)和θ₂(t)及其各階導數可以由實驗數據獲得；由于獲得的實驗數據是隨時間變化的多組數據，為求得最優解，可用最小二乘法求解一個超定方程來獲得動態誤差系數的值；C_1i,i＝0,1,2表示慢變軸系的動態誤差系數，C_2i,i＝0,1,2表示快變軸系動態誤差系數；

其中，θ_0i(t),i＝1,2,...,n為慢變軸系和快變軸系角位置實時輸入數據中的第i個數據，θ_1i(t),i＝1,2,...,n為慢變軸系角位置實時輸出數據的第i個數據，θ_2i(t),i＝1,2,...,n為快變軸系角位置實時輸出數據的第i個數據

步驟三、根據動態誤差系數求取動態構造系數β；

步驟四、通過動態構造系數β利用步驟一設計的同步控制結構對多軸系伺服系統進行同步控制。