[发明专利]伺服系统控制器、前馈控制信号确定方法、惯量辨识方法

说明书

本申请涉及一种伺服系统控制器、前馈控制信号确定方法和惯量辨识方法，包括：第一运算器、反馈控制器、第二运算器，以及迭代学习控制器；第一运算器的输入端连接被控对象的输出端，第一运算器的输出端连接反馈控制器的输入端、以及迭代学习控制器的输入端；反馈控制器的输出端、以及迭代学习控制器的输出端连接第二运算器的输入端；第二运算器的输出端连接被控对象的输入端；第一运算器获取输入轨迹和被控对象输出的位置反馈，确定跟随误差；反馈控制器基于跟随误差生成反馈控制信号；迭代学习控制器基于跟随误差迭代生成前馈控制信号并在满足迭代终止条件时，停止迭代。上述伺服系统控制器通过迭代的方法得到前馈控制信号，对于控制器的要求低。

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种伺服系统控制器、前馈控制信号确定方法、惯量辨识方法。

背景技术

惯量比是负载惯量和电机惯量的比值，在伺服控制系统中，惯量比不仅影响环路控制器的设计，也决定着电机的加减速时间。所以，获得精确的惯量比有重要的意义，而辨识负载惯量，是计算惯量比的第一步。

现有的辨识惯量的方法通常采用积分法，积分法辨识惯量简单实用，但是传统的积分法辨识惯量中，为获得足够高精度的辨识结果，对控制器的要求较高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种伺服系统控制器、前馈控制信号确定方法、惯量辨识方法。

一种伺服系统控制器，包括：第一运算器、反馈控制器、第二运算器，以及迭代学习控制器；

所述第一运算器的输入端连接被控对象的输出端，所述第一运算器的输出端连接所述反馈控制器的输入端、以及所述迭代学习控制器的输入端；所述反馈控制器的输出端、以及所述迭代学习控制器的输出端连接所述第二运算器的输入端；所述第二运算器的输出端连接被控对象的输入端；

所述第一运算器获取输入轨迹和被控对象输出的位置反馈，基于所述输入轨迹、位置反馈确定跟随误差，将所述跟随误差输入所述迭代学习控制器和所述反馈控制器；

所述反馈控制器基于所述跟随误差生成反馈控制信号；所述迭代学习控制器基于所述跟随误差迭代生成前馈控制信号；所述迭代学习控制器在满足迭代终止条件时，停止迭代。

上述伺服系统控制器包括：第一运算器、反馈控制器、第二运算器，以及迭代学习控制器，迭代学习控制器基于跟随误差进行迭代学习，并在满足迭代终止条件时停止迭代。通过设计上述控制器，通过对被控对象进行控制尝试，用给定的输入轨迹与被控对象输出的位置反馈信号的跟随偏差来修正前馈控制信号，从而可以较为精准的辨识惯量，由于迭代学习控制器不依赖系统的数学模型，因此对于控制器的要求低。

在其中一个实施例中，所述迭代学习控制器包括：第一滤波器、第二滤波器和第三运算器；

所述第一滤波器的输入端与所述第一运算器的输出端连接，所述第一滤波器的输出端与所述第三运算器的输入端连接；所述第二滤波器的输入端与所述第三运算器的输出端连接，所述第二滤波器的输出端与所述第二运算器的输入端、以及所述第三运算器的输入端连接；

所述第一滤波器基于所述第一运算器输出的跟随误差生成第一输出信号，将所述第一输出信号输入所述第三运算器；所述第三运算器和所述第二滤波器基于所述第一输出信号迭代生成前馈控制信号。

在其中一个实施例中，所述第一滤波器基于所述第一运算器输出的当前时刻的跟随误差生成第一输出信号，将所述第一输出信号输入所述第三运算器；所述第三运算器基于所述第一输出信号、所述第二滤波器输出的当前时刻的前馈控制信号输出第二输出信号，将所述第二输出信号输入所述第二滤波器；所述第二滤波器基于所述第二输出信号输出下一时刻的前馈控制信号。

在其中一个实施例中，所述第一运算器获取输入轨迹、所述位置反馈，将所述输入轨迹与所述位置反馈的差值确定为所述跟随误差。