[发明专利]伺服系统动态误差的精确补偿方法

说明书

本发明公开了一种伺服系统动态误差的精确补偿方法，包括：选取不同幅值的斜坡信号作为伺服控制系统的输入信号，通过最小二乘法准确辨识输入信号和误差信号得到一阶动态误差系数；基于一阶动态误差系数，选取不同幅值的抛物线信号作为伺服控制系统的输入信号，通过最小二乘法准确辨识输入信号和误差信号得到二阶动态误差系数；基于一阶和二阶动态误差系数，选取不同幅值的正弦信号作为伺服控制系统的输入信号，近似辨识得到三阶动态误差系数；根据一阶、二阶和三阶动态误差系数设计指令补偿方法。该方法可以更精确地辨识出伺服控制系统的动态误差系数，并由此计算出系统的原理性误差并在指令中进行补偿，从而显著提升伺服系统的跟踪精度。

技术领域

本发明涉及伺服控制系统技术领域，特别涉及一种伺服系统动态误差的精确补偿方法。

背景技术

在国防军工，如火炮控制、舰船飞机驾驶；高精度平台，如自动机床；飞行器仿真和高精度传感器的标定等行业中，伺服控制系统都有着极为广泛的应用。目前，伺服控制系统的控制精度主要取决于测量元件的精度和控制方法的优化，但无论使用何种控制方法，由输入指令本身引起的原理性误差都难以消除。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种伺服系统动态误差的精确补偿方法。

为达到上述目的，本发明实施例提出了伺服系统动态误差的精确补偿方法，包括以下步骤：步骤S1，选取不同幅值的斜坡信号作为伺服控制系统的第一输入信号，通过最小二乘法准确辨识所述第一输入信号和第一误差信号得到一阶动态误差系数；步骤S2，基于所述一阶动态误差系数，选取不同幅值的抛物线信号作为伺服控制系统的第二输入信号，通过最小二乘法准确辨识所述第二输入信号和第二误差信号得到二阶动态误差系数；步骤S3，基于所述一阶动态误差系数和所述二阶动态误差系数，选取不同幅值的正弦信号作为伺服控制系统的第三输入信号，近似辨识所述第三输入信号和第三误差信号得到三阶动态误差系数；步骤S4，根据所述一阶动态误差系数、所述二阶动态误差系数和所述三阶动态误差系数设计指令补偿方法。

本发明实施例的伺服系统动态误差的精确补偿方法，首先通过选取不同幅值的斜坡信号作为系统的输入信号准确求一阶动态误差系数，再通过选取不同幅值的抛物线信号作为系统的输入信号准确求二阶动态误差系数，再选取不同幅值的正弦信号作为系统的输入信号近似求三阶动态误差系数，最后根据已辨识出的动态误差系数，设计指令补偿方法，计算出系统的原理性误差并在指令中进行补偿，从而显著提升伺服系统的跟踪精度。

另外，根据本发明上述实施例的伺服系统动态误差的精确补偿方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述不同幅值的斜坡信号为：

进一步地，在本发明的一个实施例中，当伺服控制系统没有扰动和噪声的情况下，将k组不同幅值的斜坡信号作为所述第一输入信号，计算多组C₁值，对获取C₁(k)进行最小二乘回归，求得所述一阶动态误差系数C₁。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述不同幅值的抛物线信号为：

进一步地，在本发明的一个实施例中，当伺服控制系统没有扰动和噪声的情况下，求得一阶动态误差系数后，将k组不同幅值的斜坡信号作为所述第二输入信号，计算多组C₂值，对获取C₂(k)进行最小二乘回归，求得所述二阶动态误差系数C₂。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述正弦信号为：