[发明专利]输入整形器设计方法

权利要求书

1.一种输入整形器设计方法，其特征在于，应用于机电控制系统，所述方法包括：

获取所述机电控制系统在各个振动模态下的第一频域数据；

将所述第一频域数据与至少一个预设频域模型的第二频域数据进行对比，获取与所述第一频域数据误差最小的目标预设频域模型，所述预设频域模型包括多种表征所述机电控制系统频域特性的频域模型，各个频域模型都分别具有频域数据特征并分别对应一个传递函数；

根据所述目标预设频域模型的预设传递函数确定所述机电控制系统的传递函数；

根据所述机电控制系统的传递函数计算获取各个所述振动模态的固有参数；

根据每个所述振动模态的固有参数构建对应的输入整形器；

根据各个所述振动模态对应的输入整形器获取所述机电控制系统的输入整形器，以抑制所述机电控制系统中各个所述振动模态对应的残留振荡。

2.根据权利要求1所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述第一频域数据包括所述机电控制系统在各频率点上对应的幅值和相位数据；所述第二频域数据包括所述预设频域模型在各频率点上对应的幅值和相位数据。

3.根据权利要求1所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述将所述第一频域数据与至少一个预设频域模型的第二频域数据进行对比，获取与所述第一频域数据误差最小的目标预设频域模型，包括：

通过最小二乘法对所述第一频域数据与至少一个预设频域模型的第二频域数据进行拟合，筛选出与所述第一频域数据在各个频率点上幅值和相位数据误差向量最小的目标预设频域模型。

4.根据权利要求1所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述根据所述目标预设频域模型的传递函数确定所述机电控制系统的传递函数，包括：

根据所述目标预设频域模型的传递函数确定所述机电控制系统传递函数的待定系数a_k和b_k；

根据确定的所述待定系数a_k和b_k确定所述机电控制系统的传递函数。

5.根据权利要求4所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述机电控制系统的传递函数的公式如下：

其中，N为模态阶数，a_k，k＝0，1，2，…，2N和b_k，k＝0，1，2，…，2N为待定系数，s为变量符号。

6.根据权利要求5所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述固有参数包括固有频率和阻尼比。

7.根据权利要求6所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述根据所述机电控制系统的传递函数获取各个振动模态的固有参数，包括：

基于传递函数求根方法获取所述机电控制系统的传递函数的N对复根s_i，i＝1，2，…，N和s_i^*，i＝1，2，…，N；

根据N对复根s_i，i＝1，2，…，N和s_i^*，i＝1，2，…，N获取所述机电控制系统的各个振动模态对应的固有频率和阻尼比。

8.根据权利要求7所述的输入整形器设计方法，其特征在于，按照如下公式获取所述机电控制系统的各个振动模态对应的固有频率和阻尼比：

其中，ω_i为所述机电控制系统的第i个振动模态的固有频率，ξ_i为所述机电控制系统的第i个振动模态的阻尼比，s_i和为所述机电控制系统的传递函数的第i对复根。

9.根据权利要求8所述的输入整形器设计方法，其特征在于，所述根据每个所述振动模态的固有参数构建对应的输入整形器，包括：

根据所述各个振动模态对应的固有频率和阻尼比和预设输入整形器模型，获取针对每个模态对应设计的输入整形器。