[发明专利]一种抑制机械运动结构振动的方法及系统

权利要求书

1.一种抑制机械运动结构振动的方法，其特征在于，包括：

1)计算机械运动结构S型控制曲线的最优加加速度时间；

2)基于控制系统的固有频率及阻尼比设置连续输入整形器，并按照伺服周期将其离散化；

3)考虑所述连续输入整形器的时滞来计算S型控制曲线的实际加加速度时间；

4)基于伺服周期对所述S型控制曲线进行离散并生成当前周期控制指令；

5)应用步骤2)中离散化的连续输入整形器对所述当前周期控制指令进行离散卷积，将结果作为伺服电机的控制指令。

2.根据权利要求1所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，在步骤3)中通过将S型控制曲线的最优加加速度时间减去连续输入整形器的时滞作为S型控制曲线的实际加加速度时间。

3.根据权利要求1或2所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，所述S型控制曲线为五段S型控制曲线，其公式为：

其中，j_e为S型控制曲线的加加速度值，t_r为S型控制曲线的加加速度时间，t_s为S型控制曲线的总时长。

4.根据权利要求3所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，在步骤1)中，S型控制曲线的最优加加速度时间通过求解以下公式并结合k的最小允许值来确定：

其中，k＝1,2,3...，ω_n为控制系统的固有频率。

5.根据权利要求4所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，公式(2)通过使机械运动结构末端位置响应模型中A_x和A_y为零而获得，A_x和A_y的公式分别为：

其中，ω_n为系统的固有频率，k_x(t)、k_y(t)为振幅系数函数，

6.根据权利要求1或2所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，连续输入整形器的公式为：

其中，ξ为系统阻尼比，

其中，ω_n为系统的固有频率。

7.根据权利要求6所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，连续输入整形器的时滞通过以下公式计算：

其中，ω_n为系统的固有频率。

8.根据权利要求1或2所述的抑制机械运动结构振动的方法，其中，包括5)包括以下子步骤：

5.1)初始化包含m位的指令缓存器队列P(m)；

5.2)队列以先进先出的原则，进行左移位，接收当前周期控制指令并将新指令填入空位中，生成当前时刻队列；

5.3)当前时刻队列与离散化的连续输入整形器进行卷积；

5.4)将等于缓存器队列长度的对应位置上的结果值作为伺服电机的控制指令进行输出。

9.一种抑制机械运动结构振动的系统，其特征在于，所述系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)计算机械运动结构S型控制曲线的最优加加速度时间；

2)基于控制系统的固有频率及阻尼比设置连续输入整形器，并按照伺服周期将其离散化；

3)考虑所述连续输入整形器的时滞来计算S型控制曲线的实际加加速度时间；

4)基于伺服周期对所述S型控制曲线进行离散并生成当前周期控制指令；

5)应用步骤2)中离散化的连续输入整形器对所述当前周期控制指令进行离散卷积，将结果作为伺服电机的控制指令。

10.根据权利要求9所述的抑制机械运动结构振动的系统，其中，在步骤3)中通过将S型控制曲线的最优加加速度时间减去连续输入整形器的时滞作为S型控制曲线的实际加加速度时间。