[发明专利]一种六自由度调整转台的控制方法

说明书

本发明公开了一种六自由度调整转台的控制方法，包括：对六自由度调整转台划分为机械部分进行谐响应分析，以获取不同输入下的N组频率响应数据，对一组频率响应数据进行系统辨识，建立不同的阶数‑零点数组合的第一传递函数模型的集合；对N组频率响应数据进行系统辨识，从第二传递函数模型的集合中选取优选的传递函数模型作为机械传递函数模型；设定电气部分的预设阶数和预设零点数，对多组预设信号进行系统辨识，建立预设阶数、预设零点数的第三传递函数模型的集合和电气传递函数模型；获取并根据整体传递函数控制电机控制器的控制参数，并控制电机控制器依据控制参数控制转台的工作。本发明能够实现复杂系统的精准控制。

技术领域

本发明涉及系统辨识技术领域，更具体地说，涉及一种六自由度调整转台的控制方法。

背景技术

现有的传统系统辨识技术，其流程主要为：依据辨识目的及系统先验知识，设计辨识实验，获取输入/输出数据后，对数据进行预处理，而后根据先验知识及辨识目的，确定模型结构，使用数学方法进行参数估计，建立系统的传递函数模型。

对于复杂的系统，尤其是复杂的机电系统而言，传统辨识方法的难点在于：由于系统本身的复杂性，以及对控制精度的高要求，辨识过程中的核心步骤之一：模型结构确定的常规方法效果并不理想，难以精准地给定系统的模型结构，从而影响了后续的系统辨识，以及基于传递函数模型设计控制器的工作。

已有技术中，针对一些复杂的纯机械结构，分析中，可将系统实物拆解为多个简单结构后，对每个部分分别设计实验，获取输入/输出数据后，使用系统辨识建立传递函数。但对于某些高精密的机械结构上，测试中不便于拆解，因此即使从理论角度上，可以将系统分解为多个环节，但无法拆解的整体机械结构，为各环节实际数据的准确测量造成了困难。

综上所述，如何提供一种能够实现准确控制的六自由度调整转台的控制方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种六自由度调整转台的控制方法，该方法能够实现对六自由度调整转台的精确控制。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种六自由度调整转台的控制方法，应用于六自由度调整转台，所述六自由度调整转台包括转台、音圈电机和电机控制器，所述控制方法包括：

将所述六自由度调整转台划分为机械部分和电气部分；

对所述机械部分进行谐响应分析，以获取不同输入下的N组频率响应数据，对一组所述频率响应数据进行系统辨识，建立不同的阶数-零点数组合的第一传递函数模型的集合，从所述第一传递函数模型的集合中选取优选的传递函数模型并以其阶数作为目标阶数、零点数作为目标零点数；

对N组所述频率响应数据进行系统辨识，建立所述目标阶数、所述目标零点数的第二传递函数模型的集合，从所述第二传递函数模型的集合中选取优选的传递函数模型作为机械传递函数模型；所述机械传递函数模型为含有参数的传递函数模型；

设定所述电气部分的预设阶数和预设零点数，对多组预设信号进行系统辨识，建立所述预设阶数、所述预设零点数的第三传递函数模型的集合，从所述第三传递函数模型的集合中选取优选的传递函数模型，作为电气传递函数模型；所述电气传递函数模型为含有参数的传递函数模型；

依据所述机械传递函数模型和所述电气传递函数模型得到整体传递函数模型，根据所述整体传递函数模型控制得到所述电机控制器的控制参数，并控制所述电机控制器依据所述控制参数控制所述转台的工作。

优选地，获取不同输入下的N组频率响应数据中的不同输入包括：不同频率或不同施力的大小。

优选地，对一组所述频率响应数据进行系统辨识，建立不同的阶数-零点数组合的第一传递函数模型的集合，包括：