[發(fā)明專利]控制系統(tǒng)、控制方法和控制程序

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910987077.5
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN111070203B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 藤本博志;長谷川顯之;高橋太郎
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東京大學;豐田自動車株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

1.一種控制系統(tǒng)，包括：

驅動裝置，所述驅動裝置被配置為驅動負載元件；

第一傳感器，所述第一傳感器被配置為檢測關于由所述驅動裝置進行的驅動的信息或者關于在所述驅動裝置與所述負載元件之間的關系的信息，作為第一傳感器信息；

第二傳感器，所述第二傳感器被配置為檢測關于所述負載元件的位移的信息，作為第二信息；以及

控制單元，所述控制單元被配置為執(zhí)行所述驅動裝置的反饋控制，以便遵循雙慣性系統(tǒng)模型中的命令值，所述雙慣性系統(tǒng)模型包括負載側上的慣性系統(tǒng)和驅動側上的慣性系統(tǒng)，

其中，

所述控制單元包括：

擾動觀測器，所述擾動觀測器被配置為基于所述第一傳感器信息和所述第二傳感器信息來估計所述負載元件中引起的擾動；以及

濾波器，所述濾波器被配置為將所述擾動的估計值轉換成所述驅動裝置的驅動力，其中：

當所述濾波器由轉移函數來被表達時，所述濾波器的分子的階等于其分母的階；并且

所述分子包括所述驅動側上的慣性，并且所述分母包括所述負載側上的慣性。

2.根據權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，

所述濾波器的分母包括所述負載側上的粘性摩擦系數，并且所述濾波器的分子包括所述驅動側上的粘性摩擦系數，并且

所述濾波器的所述分子和所述分母中每一個包括一階微分。

3.根據權利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，

所述濾波器將所述估計值轉換成所述驅動裝置的扭矩，并且

所述控制單元執(zhí)行所述反饋控制以便遵循扭矩命令值，或者執(zhí)行控制以便根據所述擾動的所述估計值改變控制器的控制量，使得完成任務。

4.一種用于控制系統(tǒng)的控制方法，

所述控制系統(tǒng)包括：

驅動裝置，所述驅動裝置被配置為用于驅動負載元件；

第一傳感器，所述第一傳感器被配置為檢測關于由所述驅動裝置進行的驅動的信息或者關于在所述驅動裝置與所述負載元件之間的關系的信息，作為第一傳感器信息；以及

第二傳感器，所述第二傳感器被配置為檢測關于所述負載元件的位移的信息，作為第二信息，

所述控制方法被用于執(zhí)行所述驅動裝置的反饋控制，以便遵循雙慣性系統(tǒng)模型中的命令值，所述雙慣性系統(tǒng)模型包括負載側上的慣性系統(tǒng)和驅動側上的慣性系統(tǒng)，

所述控制方法包括：

基于所述第一傳感器信息和所述第二傳感器信息，來估計所述負載元件中引起的擾動；以及

通過使用濾波器將所述擾動的估計值轉換成所述驅動裝置的驅動力，其中：

當所述濾波器由轉移函數來被表達時，所述濾波器的分子的階等于其分母的階；并且

所述分子包括所述驅動側上的慣性，并且所述分母包括所述負載側上的慣性。

5.一種計算機可讀介質，所述計算機可讀介質存儲有用于使計算機在控制系統(tǒng)中執(zhí)行控制方法的控制程序，

所述控制系統(tǒng)包括：

驅動裝置，所述驅動裝置被配置為驅動負載元件；

第一傳感器，所述第一傳感器被配置為檢測關于由所述驅動裝置進行的驅動的信息或者關于在所述驅動裝置與所述負載元件之間的關系的信息，作為第一傳感器信息；以及

第二傳感器，所述第二傳感器被配置為檢測關于所述負載元件的位移的信息，作為第二信息，

所述控制方法被用于執(zhí)行所述驅動裝置的反饋控制，以便遵循雙慣性系統(tǒng)模型中的命令值，所述雙慣性系統(tǒng)模型包括負載側上的慣性系統(tǒng)和驅動側上的慣性系統(tǒng)，

所述控制方法包括：

基于所述第一傳感器信息和第二傳感器信息，來估計所述負載元件中引起的擾動；以及

通過使用濾波器將所述擾動的估計值轉換成所述驅動裝置的驅動力，其中：當所述濾波器由轉移函數來被表達時，所述濾波器的分子的階等于其分母的階；并且所述分子包括所述驅動側上的慣性，并且所述分母包括所述負載側上的慣性。