[發明專利]一種控制系統軟制動控制方法

有效

• 申請號: 201910030754.4
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109709869B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 洪越;唐貞云;胡云強;李振寶
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明涉及一種用于控制系統軟制動控制方法。該方法的提出以不可預知的控制信號使控制對象相應參考指標超限為背景。當控制信號超限時，在線對控制對象進行軟制動控制。通過預定限值、搭建不可逆開關、信號保持、信號衰減等步驟實現對控制對象響應超限時的軟制動控制。使得控制對象在指令信號超過相應限值時既不會緊急制動，又不會使控制對象響應進一步發展從而發生更大危害。從而實現對控制對象的保護。同時由于在線軟制動控制的實現，不需要對輸入信號離線改造。

技術領域

本發明涉及一種控制系統軟制動控制方法，屬于試驗控制技術領域。

背景技術

控制系統作為具有自身目標、功能的管理系統，在民用機械控制、軍用火力控制、航空航天系統控制等人類社會的各個領域都有廣泛應用。控制系統的三個基本要求為：動態過程平穩、響應動作迅速、跟蹤目標準確。然而在實際應用過程，對于某些控制系統而言，由于輸入信號的不確定性，很可能造成輸出信號超過控制對象本身的限值，對控制對象造成一定損害，因此制動控制是控制系統中必不可少的組成部分。但是，信號超限導致的控制系統的突然制動也會對某些控制對象產生一定傷害。

發明內容

基于現有控制技術的上述缺陷，本發明提出了一種控制系統軟制動控制方法，用以使得控制信號超過控制對象自身限值時控制對象可以緩慢制動，從而實現對控制對象的保護。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術手段：

一種控制系統軟制動控制方法，包括以下步驟：

步驟1：設置邏輯模塊，預先確定控制對象各個參考量及其限值，作為邏輯判斷標準；

步驟2：設置不可逆開關，當步驟1中的所述各個參考量指令信號超過相應預定限值時，觸發不可逆開關，控制對象進入信號保持階段，不再受超過相應預定限值后信號的控制，一直保持在超過相應預定限值的前一步信號控制的位置、速度、力和電壓；

步驟3：添加信號衰減模塊，信號衰減模塊中設置指數衰減函數，即當步驟2中的所述控制對象進入信號保持階段后，所述信號衰減模塊同時啟動軟制動倒計時，控制信號乘以所述指數衰減函數，直至輸入信號衰減到零，控制對象在初始狀態停止。

進一步地，所述指數衰減函數為f＝1-|e^-input|，其中，input為輸入信號。

進一步地，所述步驟1中，當輸入信號的絕對值大于相應的預定限值時，邏輯信號輸出1，否則輸出0。

進一步地，所述步驟2中，只要當某一個邏輯模塊信號輸出為1，即控制對象相應參考量超過相應預定限值時，邏輯值1將一直作為最大邏輯值參與循環，實現不可逆開關的不可逆特性。

進一步地，所述步驟3中，所述軟制動倒計時時間為4s。

與現有技術相比，本發明的優勢在于：

1.通過不可逆開關實現控制對象信號保持，通過信號衰減模塊實現控制對象緩緩回到初始狀態并停止，保護控制對象免受損害。

2.本發明采用在線控制方法，不需要對輸入信號離線改造。

附圖說明

圖1為軟制動模塊實現詳圖；

圖2為不可逆開關實現控制信號保持詳圖；

圖3為信號衰減詳圖；

圖4(a)為臺面與周圍支護發生碰撞的效果；

圖4(b)為振動臺響應超限時緊急制動的效果；

圖4(c)為采用本發明的振動臺響應超限時軟制動效果。

具體實施方式