[发明专利]基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法

权利要求书

1.基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、从预置的参数化运动函数中选取运动函数，设置初始参数，并在控制器与驱动器的作用下驱动高速平台运动；

步骤二、采集平台的运动状态信息，获取该平台的动态特性信息；

步骤三、利用步骤二获取的动态特性信息，并以驱动方向为基准，建立等效单自由度动力学响应模型，识别出等效模型的刚度、惯性、频率、阻尼参数，构建出与真实平台动力学响应相对应的等效模态动力学响应模型；

步骤四、根据步骤三的等效模态动力学响应模型，对步骤一中所选取的参数化运动函数中的运动参数进行满足运动精度、执行周期更短的综合优化；

其中，所述步骤三具体包括以下步骤：

A、设置双加速度传感器，分别置于工作端和导轨端，用于测量出刚体运动加速度和弹性振动加速度，并积分出速度和位移信息，通过傅里叶变换得到弹性振动的频率；

B、通过驱动器的电流计算出驱动力，与惯性力差计算引起弹性变形的等效载荷，将A中得到的刚体位移与总位移差计算出弹性变形，两者之商为等效刚度，再根据弹性频率，计算出等效惯性，其中，惯性力是通过平台质量与刚体运动加速度的乘积获得；

C、对驱动停止时的弹性振幅进行拟合，获得位移衰减指数，并根据刚度，惯性，频率，计算出等效阻尼；

D、将平台等效为单自由度质量弹簧阻尼系统，采用上述获取的参数建立等效简化模型。

2.根据权利要求1所述的基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法，其特征在于：所述步骤四具体包括两个可选方案：

1)基于实际驱动运行的参数优化，包括以下步骤:

1a、以参数化曲线作为运动函数，驱动平台运动，并测量振动和定位时间；

1b、对参数进行逐个小修改，通过运行测量获得定位时间，并计算各参数灵敏度；

1c、根据等效模型计算搜索步长，更新参数，重新运行测量定位时间；

1d、重复步骤1b,1c，直到获得最短定位时间；

2)基于等效模型仿真的参数优化，包括以下步骤：

2a、以参数化运动函数作为边界条件，进行模型仿真，并测量振动和定位时间；

2b、对参数进行逐个小修改，通过仿真获得定位时间，并计算各参数灵敏度；

2c、根据等效模型计算搜索步长，更新参数，重新仿真获得定位时间；

2d、重复步骤2b,2c，直到获得最短定位时间。

3.根据权利要求1所述的基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法，其特征在于：步骤二通过加速度测振仪采集平台的动态响应信息。

4.根据权利要求1所述的基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法，其特征在于：所述自整定方法集成在控制器内。