[发明专利]一种多轴运动平台的控制方法、装置、介质及设备

权利要求书

1.一种多轴运动平台的控制方法，其特征在于，包括：

创建目标多轴运动平台的偏差耦合协同控制结构；

根据自适应算法对超前校正进行调整，得到自基准超前校正补偿器，以对所述目标多轴运动平台进行速度补偿；

利用自抗扰控制算法对所述目标多轴运动平台的未知扰动和未建模部分进行实时估计和补偿，得到自抗扰控制器；

将所述自基准超前校正补偿器和所述自抗扰控制器添加至所述偏差耦合协同控制结构，以获取对所述目标多轴运动平台进行控制的目标控制量。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据自适应算法对超前校正进行调整，得到自基准超前校正补偿器的过程，包括：

基于自适应算法创建目标模型；

其中，目标模型的数学表达式为：

式中，B为基准值，W_d为所述目标多轴运动平台中各电机的转速差，a为自适应衰减因子，x₁、x₂和x₃为衰减因子，并且，1＞x₁＞x₂＞x₃＞0；

利用目标模型对所述超前校正进行调整，得到自基准超前校正补偿器；

其中，所述自基准超前校正补偿器的数学表达式为：

式中，T为超前时间常数，s为拉普拉斯变换因子，a为自适应衰减因子。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用自抗扰控制算法对所述目标多轴运动平台的未知扰动和未建模部分进行实时估计和补偿，得到自抗扰控制器的过程，包括：

根据所述自抗扰控制算法创建跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律；

利用所述跟踪微分器、所述扩张状态观测器和所述非线性状态误差反馈控制律对所述目标多轴运动平台的扰动因子和未建模部分进行实时估计与补偿，得到所述自抗扰控制器。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述目标多轴运动平台中各个电机的数学简化模型表达式为：

式中，s为拉普拉斯变换因子，m₀、m和n分别为过程参数。

5.根据权利要求1至4任一项所述的控制方法，其特征在于，所述将所述自基准超前校正补偿器和所述自抗扰控制器添加至所述偏差耦合协同控制结构，以获取对所述目标多轴运动平台进行控制的目标控制量的过程，包括：

利用所述偏差耦合协同控制结构获取所述目标多轴运动平台的运转速度；

将所述目标多轴运动平台的运转速度输入至所述自基准超前校正补偿器，输出得到所述目标多轴运动平台的速度补偿值；

将目标参考信号、所述速度补偿值和所述目标多轴运动平台的运转速度输入至所述自抗扰控制器，输出得到对所述目标多轴运动平台进行控制的所述目标控制量。

6.一种多轴运动平台的控制装置，其特征在于，包括：

控制结构创建模块，用于创建目标多轴运动平台的偏差耦合协同控制结构；

超前校正调整模块，用于根据自适应算法对超前校正进行调整，得到自基准超前校正补偿器；

控制器创建模块，用于利用自抗扰控制算法对所述目标多轴运动平台的未知扰动和未建模部分进行实时估计和补偿，得到自抗扰控制器；

控制量获取模块，用于将所述自基准超前校正补偿器和所述自抗扰控制器添加至所述偏差耦合协同控制结构，以获取对所述目标多轴运动平台进行控制的目标控制量。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述控制量获取模块包括：

速度获取单元，用于利用所述偏差耦合协同控制结构获取所述目标多轴运动平台的运转速度；

速度补偿单元，用于将所述目标多轴运动平台的运转速度输入至所述自基准超前校正补偿器，输出得到所述目标多轴运动平台的速度补偿值；

控制量获取单元，用于将目标参考信号、所述速度补偿值和所述目标多轴运动平台的运转速度输入至所述自抗扰控制器，输出得到对所述目标多轴运动平台进行控制的所述目标控制量。