[发明专利]一种转台速率平稳度前馈补偿方法

权利要求书

1.一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)搭建转台位置环和电流环双环闭环控制系统，位置环采用圆光栅绝对位置传感器采集实时位置信号；

(2)对给定速度值V进行路径规划，计算出每个控制周期内的位置给定值θ_p(k)，然后将此位置给定值作为位置环的给定值进行实时闭环控制，达到速度控制的要求；

(3)将位置传感器得到的位置信号进行差分，然后将差分后的信号V^′(k)与给定速度值V相减，并乘上系数K_v，反馈到位置环输入端；通过该反馈值，加强了对速率波动的调节作用，可提高速率的平稳度。

2.根据权利要求1所述的一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中的电流环采用PI控制器，PI控制器的表达式如下：

e_i(k)＝u(k)-K*i(k)

I_i(k)＝I_i(k)+K_ii*e_i(k)

iout(k)＝K_ip*e_i(k)+I_i(k)

其中，e_i(k)为电流差值，u(k)为电流环输入，K为电流反馈系数，I_i(k)为电流环PI中的积分项，K_ip为电流环比例系数，K_ii为电流环积分系数，iout(k)为电流输出。

3.根据权利要求1所述的一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤(1)中的位置环采用PID控制器，PID控制器的表达式如下：

e_θ(k)＝θ_p(k)-θ′(k)

I_θ(k)＝I_θ(k)+K_θi*e_θ(k)

u(k)＝K_θp*e_θ(k)+I_θ(k)+K_θd*(e_θ(k)-e_θ(k-1))

其中，e_θ(k)为位置差值，θ_p(k)为位置环输入值，θ′(k)为圆光栅实际反馈位置值，I_θ(k)为位置环PID中的积分项，K_θp为位置环比例系数，K_θi为位置环积分系数，K_θd为位置环微分系数，u(k)为位置环输出和电流环输入。

4.根据权利要求1所述的一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤(2)中的路径规划表达式如下：

θ_d(k)＝V*T

θ(k)＝θ(k)+θ_d(k)

其中，θ_d(k)为每个周期的位置增加量，T为控制周期，θ(k)为路径规划后的期望位置值。

5.根据权利要求1所述的一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤(3)中反馈到位置环输入端的反馈值进行限值处理。

6.根据权利要求1所述的一种转台速率平稳度前馈补偿方法，其特征在于，所述步骤(3)中提高速率的平稳度的计算表达式如下：

V′(k)＝(θ′(k)-θ′(k-1))/T

-V_max＜V′(k)＜V_max

θ_p(k)＝θ(k)-K_v*(V-V′(k))

其中，V′(k)为位置差分信号，V_max为位置差分信号的最大值。