[發明專利]基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤算法

有效

• 申請號: 202110326351.1
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113050428B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 張震;曹越
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

1.一種基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤算法，包括：

S1、基于鏈式法則構造位置主元框架；

S2、基于所述位置主元框架，通過一類新型信號變換方法將輸入的輪廓參考信號轉變為單調參考信號；

S3、基于所述位置主元框架和通過信號變換方法獲得的單調參考信號，結合單軸時變內模控制器，設計出基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤控制器；

S4、基于所述基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤控制器，實現對于雙軸或多軸輪廓信號的高精度跟蹤控制；

步驟S2中所述的新型信號變換算法用于從主動軸信號中獲得轉角變量的值，其包括但不限于下述子步驟：

S2.1、初始化變量：

s＝0，k＝1

其中，s為計算轉角變量估計值的符號序數，k為主動軸信號的采樣序數；

S2.2、計算：

其中，θ_e(k)為對轉角變量的估計值，x₁(k)為主動軸輸出信號，R為轉角變量的最大幅值；

S2.3、判斷：

ifθ_e(k)＜θ_e(k-1)then

s＝s+1

returnθ_e(k)

判斷結束后更新并輸出轉角變量θ_e(k)的值；

S2.4、對采樣序數進行更新：

k＝k+1

并循環重復所述S2.1到S2.4的步驟。

2.如權利要求1所述的基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤算法，其特征在于，所述步驟S1包括但不限于下述子步驟：

S1.1、從時間主元到位置主元的轉換

對于雙軸或多軸的時域信號，選定其中一軸作為主動軸，基于鏈式法則，其余從動軸的信號及各階導數，可用主動軸信號作為主元進行位置主元表示；

S1.2、位置主元信號的分類

對于所述位置主元表示的雙軸或多軸信號，依據其函數性質區分為兩類，包括單調信號及反復信號。

3.如權利要求2所述的基于時變內模的位置主元輪廓跟蹤算法，其特征在于，所述步驟S1.2包括但不限于下述子步驟：

S1.2.1、所述的單調信號，代表主動軸信號對于時間是單調的；

S1.2.2、所述的反復信號，代表主動軸信號可以描述成關于一個轉角變量的函數，并且該轉角變量對于時間是單調的。