[发明专利]用于使从跟随器的控制信号与主源同步的方法和系统

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及控制信号，更具体来说，涉及用于使从跟随器(slave follower)的控制信号与主源(master source)同步的方法和系统。

背景技术

至少部分已知的系统包括主源和从跟随器。一般来说，从跟随器的动作由主源的动作确定。具体来说，从跟随器和主源按照位置对位置关系工作。更具体来说，从跟随器的位置定义为主源简档(profile)的函数。例如，定义主源-从跟随器关系的函数可规定，当主源处于第一位置时，从跟随器必须处于第二位置。相应地，在系统工作期间，从跟随器的位置必须根据定义主源-从跟随器关系的函数来追踪(track)主源简档。如果从跟随器开始工作在简档之外，则系统必须调整从跟随器的控制信号，使得控制信号与主源同步。例如，在其中从跟随器在主源的启动之后启动的系统中，从跟随器的控制信号必须与主简档(master profile)同步，使得从跟随器和主源可按照定义主源-从跟随器关系的函数工作。有时将这称作“即时(flying)耦合”。

通常，在已知系统中，从跟随器的控制信号配置成通过定义多个从跟随器的位置必须与主源的特定位置对应的断点来与主简档同步。具体来说，在从跟随器启动时，以从跟随器的控制信号在下一断点与主简档同步所需的任何速率操作从跟随器。相应地，从跟随器的速度和加速度相对不受控制。因此，从跟随器可能由于加速度和/或速度的突然增加或减小而遇到不合需要的运动、如跳动(jerk)。本文所述的跳动是加速度的导数。这种运动在大多数系统中通常是不可接受的。此外，使从跟随器的控制信号与主简档同步的已知方法往往要求对主源设置限制和/或从从跟随器撤消(lift)限制。具体来说，可降低主源移动的速度，以便允许从跟随器与主源同步。在另一示例中，使从跟随器同步要求从跟随器工作在超出从跟随器能力的速度。因此，已知方法通常违反系统的运动学极限。

发明内容

一方面，提供一种用于使从跟随器与主源同步的方法。该方法包括：定义主源与从跟随器之间的关系，输入主源的第一位置，以及输入从跟随器的第一位置。该方法还包括：定义从跟随器与主源同步的第二位置，以及拟合(fit)从跟随器的第一位置与第二位置之间的曲线。曲线根据主源与从跟随器之间的关系、从跟随器的第一位置、主源的第一位置和第二位置进行拟合。拟合曲线以在不超过从跟随器的预定边界的情况下使从跟随器和主源同步。

另一方面，提供一种包括主源和从跟随器的系统。该系统还包括处理器，处理器配置成通过下列步骤使从跟随器与主源同步：定义主源与从跟随器之间的关系，输入主源的第一位置，以及输入从跟随器的第一位置。处理器还定义从跟随器与主源同步的第二位置，并且拟合从跟随器的第一位置与第二位置之间的曲线。曲线根据主源与从跟随器之间的关系、从跟随器的第一位置、主源的第一位置和第二位置进行拟合。拟合曲线以在不超过从跟随器的预定边界的情况下使从跟随器和主源同步。

又一方面，提供一种包含在计算机可读介质上的计算机程序。计算机程序包括配置成指示计算机通过下列步骤使从跟随器与主源同步的至少一个代码段：定义主源与从跟随器之间的关系，输入主源的第一位置，输入从跟随器的第一位置。计算机程序还包括配置成指示计算机定义从跟随器与主源同步的第二位置以及拟合从跟随器的第一位置与第二位置之间的曲线的至少一个代码段。曲线根据主源与从跟随器之间的关系、从跟随器的第一位置、主源的第一位置和第二位置进行拟合。拟合曲线以在不超过从跟随器的预定边界的情况下使从跟随器和主源同步。

附图说明

图1是示范系统的示意图；

图2A示出将图1所示主源的位置表示为时间的函数的主简档。

图2B示出将图1所示从跟随器的位置表示为时间的函数的示范控制信号。

图3是用于定义使例如图2B所示的控制信号与例如图2A所示的主简档同步的曲线的示范方法的流程图；

图4A示出图2A所示的主简档。

图4B示出表示图1所示从跟随器的位置的位置曲线。

图4C示出表示图4B所示的位置曲线所定义的、图1所示从跟随器的速度的速度曲线。

图4D示出表示图4C所示的速度曲线所定义的、图1所示从跟随器的加速度的加速度曲线。

图5A示出图2A所示的主简档。

图5B示出表示图1所示从跟随器的位置的从跟随器位置曲线。

图5C示出表示图5B所示的位置曲线所定义的、图1所示从跟随器的速度的速度曲线。

图5D示出表示图5C所示的速度曲线所定义的、图1所示从跟随器的加速度的加速度曲线。

图6A示出图2A所示的主简档。