[发明专利]一种多自由度精密定位平台的解耦控制方法

权利要求书

1.一种多自由度精密定位平台的解耦控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对于N个自由度的精密定位平台，单独测试每个自由度的输出响应， 并采样记录输入与输出数据；

步骤2、根据测试结果，分别建立每个自由度的数学模型H_i(i＝1,2,3,…,N)；

步骤3、分别测试耦合效应对每个自由度输出的影响，并通过采样记录输入与 输出数据；

步骤4、根据步骤3的测试结果，分别建立每个自由度的耦合数学模型G_i(i＝ 1,2,3,…,N)；

步骤5、在实时控制中，当输入发生变化后，根据耦合数学模型G_i分别确定每 个自由度上耦合效应引起的输出变化量Δy₁,Δy₂,Δy₃,…,Δy_N；

步骤6、根据上述输出变化量与每个自由度数学模型H_i，依次确定每个自由度修改 后的输入值v₁,v₂,v₁,…,v_N，并分别作用在平台每个自由度上，使得修改输入值引起的输 出变化与耦合效应引起的输出变化相抵消，完成控制。

2.根据权利要求1所述的多自由度精密定位平台的解耦控制方法，其特征在于， 步骤1中精密定位平台的自由度N大于等于2。

3.根据权利要求1所述的多自由度精密定位平台的解耦控制方法，其特征在于， 步骤1中的精密定位平台输出为无耦全效应输出与耦合效应引起输出的叠加，其中第i 个自由度的输出y_i(t)表达式为：

y_i(t)＝H_i[x_i(t)]+G_i[x₁(t),x₂(t),…,x_i-1(t),x_i+1(t),…,x_N(t)]

其中，x_i(t)是第i个自由度的输入，H_i[x_i(t)]是第i个自由度的无耦合效应的输出， G_i[x₁(t),x₂(t),…,x_i-1(t),x_i+1(t),…,x_N(t)]是耦合效应引起的第i个自由度输出；

采用解耦控制后，第i个自由度的输出表达式为

yi(t)＝H_i[v_i(t)]+G_i[x₁(t),x₂(t),…,x_i-1(t),x_i+1(t),…,x_N(t)]

其中，v_i(t)是第i个自由度修改后的输入值。

4.根据权利要求1所述的多自由度精密定位平台的解耦控制方法，其特征在于， 步骤2中每个自由度数学模型H_i(i＝1,2,3,…,N)的实现方式包括Preisach模型、 Prandtl-Ishlinskii模型、Bouc-Wen模型或Maxwell模型。