[发明专利]一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法

权利要求书

1.一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据直驱高速进给系统闭环控制模型，得到系统闭环传递函数；

步骤二，根据步骤一得到的系统闭环传递函数，提取特征方程；

步骤三，根据步骤二得到的特征方程根的情况，利用步骤一得到的系统闭环传递函数，通过拉普拉斯逆变换，得到理想指令作用下的系统运动精度；

步骤四，根据步骤二得到的特征方程根的情况，利用步骤一得到的闭环传递函数，通过拉普拉斯逆变换，得到周期性指令谐波作用下的系统运动精度；

步骤五，综合步骤三和步骤四的结果，得到考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度。

2.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤一中，系统闭环传递函数的表达式为：

其中：G(s)为系统闭环传递函数，s为拉普拉斯算子，x_o(s)为系统输出响应，x_i(s)为指令输入，K_p为位置环比例增益，K_v为速度环比例增益，T_v为速度环积分时间，K_A为电流环等效比例增益，K_F为电机推力常数，m为驱动负载质量。

3.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤二中，特征方程的表达式为：

as³+bs²+cs+d＝0

其中：a＝m,b＝K_vK_F,c＝K_vK_F/T_v+K_FK_vK_p,d＝K_pK_vK_F/T_v。

4.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤三中，特征方程的根的情况进行判别的具体方法是：

当D＝b²-3ac＜0时，特征方程有一个实根和两个共轭虚根；

当D＝b²-3ac>0，且时，特征方程有一个实根和两个共轭虚根；

当D＝b²-3ac>0，且时，特征方程有三个实根。

5.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤三中，理想指令作用下的系统运动精度的表达式为：

其中，L^-1为拉普拉斯逆变换。

6.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤四中，周期性指令谐波作用下的系统运动精度的表达式为：

其中，L^-1为拉普拉斯逆变换。

7.根据权利要求1所述的一种考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度预测方法，其特征在于，步骤五中，考虑指令特性的直驱高速进给系统运动精度的表达式为：

x_oi(t)＝x_oiv(t)'+x_oir(t)。