[发明专利]单轴进给系统的鲁棒单调收敛点对点迭代学习控制方法

权利要求书

1.一种单轴进给系统的鲁棒单调收敛点对点迭代学习控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过动力学方程式表示单轴进给系统的动态模型，所述动力学方程式描述当前单轴进给系统的实际位置和控制电压之间的关系，将所述实际位置作为输出向量，并根据所述实际位置定义状态向量，定义控制电压为输入向量，将所述动力学方程式转变为关于当前运行批次的离散状态空间模型；

将所述离散状态空间模型转换为关于时间序列的输入输出矩阵模型，所述输入输出矩阵模型描述输入向量和输出向量之间的关系；

选取所述单轴进给系统在运行过程中的当前运行批次中M个预设时间点，构建满足收敛约束条件的托普利兹矩阵并对应得到所述单轴进给系统的加性不确定性，通过所述加性不确定性更新所述输入输出矩阵模型得到点对点不确定性动力学方程，通过所述点对点不确定动力学方程得到所述预设时间点在当前运行批次的输出向量；

通过所述预设时间点在当前运行批次的输出向量确定所述预设时间点在当前运行批次的跟踪误差；

根据所述M个预设时间点确定转换矩阵并修正系统矩阵，通过修正后的系统矩阵得到基于当前运行批次的跟踪误差和学习增益的迭代学习控制更新律；

通过所述迭代学习控制更新律对当前运行批次的输入向量进行迭代更新直到所述预设时间点在当前运行批次的跟踪误差不大于预设值，通过所述当前运行批次的输入向量对所述单轴进给系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的鲁棒单调收敛点对点迭代学习控制方法，其特征在于，所述动力学方程式的表达式为：

其中m为惯性系数，c为粘滞摩擦系数，q为当前单轴进给系统的实际位置，为当前单轴进给系统的速度，为当前单轴进给系统的加速度，u为控制电压。

3.根据权利要求1所述的鲁棒单调收敛点对点迭代学习控制方法，其特征在于，所述将所述动力学方程式转变为关于当前运行批次的离散状态空间模型，包括：

将实际位置q作为输出向量，利用当前单轴进给系统的实际位置定义状态向量x：并定义控制电压u为输入向量；

将所述动力学方程式转变为连续系统模型，所述连续系统模型的表达式为：

其中，m为惯性系数，c为粘滞摩擦系数；

对所述连续系统模型进行离散化处理得到离散状态空间模型，则所述离散状态空间模型的表达式为：

其中，k表示单轴进给系统的运行批次，第k个运行批次包括N个采样时刻，u_k(t)、y_k(t)和x_k(t)分别为单轴进给系统第k个运行批次在采样时刻t的输入向量、输出向量和状态向量，x_k(t+1)单轴进给系统第k个运行批次在采样时刻t+1的状态向量，A、B、C表示离散系统参数矩阵，且满足CB≠0，x_k(0)＝x₀，x₀表示常向量。