[發明專利]一種多工位協同運動的網絡穩定控制方法及系統

在審

• 申請號: 201910776694.0
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110488704A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 邱麗;楊小妹;何倫;張博;潘劍飛;徐穎
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 44525 深圳邁遼知識產權代理有限公司
• 代理人: 李明香<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種基于多工位協同運動的網絡穩定控制方法及系統，該方法包括：生成控制信號并通過通信網絡將控制信號發送給電流驅動器，使得電流驅動器根據控制信號生成驅動信號，并發送驅動信號至多工位協同運動系統，進而使得多工位協同運動系統中的目標電機根據驅動信號運動，其中，通信網絡在傳輸控制信號時具有第一傳輸延遲；通過通信網絡接收傳感器發送的偵測信號，傳感器用于采集目標電機的位置與速度信息并生成偵測信號，其中，通信網絡在傳輸偵測信號時具有第二傳輸延遲；根據偵測信號、第一傳輸延遲、第二傳輸延遲及預先建立的多工位協同運動系統的動力學方程調整控制信號，進而使得電流驅動器依據調整后的控制信號調整其發出的驅動信號。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，具體的說是一種多工位協同運動的網絡穩定控制方法及系統。

背景技術

當前對于運動系統中常用的直線電機展開的研究很多，有涉及到結構分析、勵磁分析、徑向振動分析、磁力計算、位置控制、速度控制和協同控制等。而目前將網絡化控制系統跟直線運動控制系統現結合，特別是和多電機協同運動控制系統的結合研究鮮有聽聞，而網絡化控制系統又具有信息共享、遠程控制、重量輕、安裝簡單、成本低、維護小等多種優點，因此將網絡化控制系統和實際的多電機協同運動控制系統相結合顯得意義重大，網絡化控制系統雖擁有諸多的優點，但是由于系統中有網絡的介入，在實現對系統的有效控制時也會帶來新的問題和挑戰，例如，由于多工位協同運動系統受到外部環境的干擾和網絡自身的通信約束因素影響，必然會導致系統性能下降甚至不穩定，進而影響多工位協同運動系統的控制精度和穩定性能。

發明內容

本發明實施例提供了一種多工位協同運動的網絡穩定控制方法、系統、計算機設備及計算機可讀存儲介質，能夠有效抑制外部環境的干擾和網絡自身的通信約束因素對系統的控制精度和穩定性能的影響。

第一方面，本發明實施例提供了一種多工位協同運動的網絡穩定控制方法，所述方法包括：

生成控制信號并通過通信網絡將所述控制信號發送給電流驅動器，以使得所述電流驅動器根據所述控制信號生成驅動信號，并發送所述驅動信號至所述多工位協同運動系統，進而使得多工位協同運動系統中的至少三個目標電機根據所述驅動信號運動，其中，所述通信網絡在傳輸所述控制信號時具有第一傳輸延遲；

通過通信網絡接收所述傳感器發送的偵測信號，所述傳感器用于采集所述至少三個目標電機的位置與速度信息并生成所述偵測信號，其中，所述通信網絡在傳輸所述偵測信號時具有第二傳輸延遲；

根據所述偵測信號、所述第一傳輸延遲、所述第二傳輸延遲及預先建立的多工位協同運動系統的動力學方程調整所述控制信號，進而使得電流驅動器依據調整后的所述控制信號調整其發出的驅動信號；

其中，所述多工位協同運動系統的動力學方程為：

x(k+1)＝Ax(k)+BKx(k-d(k))+B_ww(k)，

z(k)＝Cx(k)+DKx(k-d(k))+D_ww(k)，

k₀＝-d₂，-d₂+1，L，0

其中，x(k)表示當前時刻的系統狀態矢量，x(k+1)表示下一時刻的系統狀態矢量，x(k₀)表示系統初始狀態矢量，k₀表示初始時間，A，B，C，D表示系統狀態參數矩陣，B_w，D_w為外部擾動適當維數的實矩陣，K為H_∞狀態反饋控制增益；d(k)＝d^sc(k)+d^ca(k)，其中，d^sc(k)表示第一傳輸延遲，d^ca(k)表示第二傳輸延遲，w(k)表示為外部擾動信號。