[发明专利]一种基于微分预测的零位自动标定方法

权利要求书

1.一种基于微分预测的零位自动标定方法；其特征在于：包括以下步骤：

1)、获取k时刻的位置信号S(k)；

2)、采用预测算法计算k时刻的位置速度信号V(k)；

3)、判断S(k)GL是否成立；

4)、若3)成立执行步骤5)，若3)不成立则执行步骤7)；

5)、计算位置跟踪加速度误差e_v，其中，e_v＝v1–v；

6)、对计算位置跟踪加速度v进行闭环反馈控制，使被控对象的速度稳定在V1，返回步骤1)；

7)、判断(v(k)＝v1-vx且持续3次)是否成立；

8)、若7)不成立，执行步骤5)，否则执行步骤9)；

9)、记录当前时刻的位置值并将其作为基值S*(k)，以此计算位置闭环的目标值S1＝S*(k)+β，β是被控对象的位置稳态误差ess的函数，取β＝2*ess；

10)、计算位置误差e_s，其中，e_s＝S1–S(k)；

11)、对计算位置S进行闭环反馈控制，使被控对象的位置稳定在S1；

12)、被控对象的位置稳定在S1，即接触力F∈[5 100]N时，记录连续10次位置数据S₀、S₁、...、S₉，并计算其均值S_m，并将S_m作为位置控制系统的新零位；

其中：

GL：维护人员根据控制系统的安装误差预留的标定范围，GL∈[0 1.0]^°；

S：电位计采集的角位置；

V：微分预测的角速度；

S1：被控对象与环境硬接触时刻位置传感器记录的采集值，同时也是位置闭环PI控制的角位置期望值；

V1：速度闭环PI控制的期望角速度值；

e_s：位置误差，e_s＝S1–S；

e_s：速度误差，v_s＝v1–v；

vx：是综合被控对象物理特性、执行机构物理特性和位置对象零位特性，通过试验获取的零位特征速度数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于微分预测的零位自动标定方法；其特征在于：所述预测算法采用微分跟踪器算法实现，具体计算方法如下：离散化形式的数字方程如式(1)、(2)所示：

x₁(k+1)＝x₁(k)+h*x₂(k) (1)

x₂(k+1)＝x₂(k)+h*fst(x₁(k)，x₂(k)，u₀(k)，r，h) (2)

其中：

u0：被跟踪的输入信号，在此即为电位计采集的进排气门位置信号；

x1：被跟踪信号u0的估计跟踪位置值；

x2：被跟踪信号u0的估计跟踪位置值的微分；

h：离散化采样步长；

fst：为微分跟踪非线性函数；

r：滤波因子。

3.据权利要求1所述的一种基于微分预测的零位自动标定方法；其特征在于：所述闭环反馈控制采用比例-积分(PI)控制算法。