[发明专利]一种基于事件触发的指定时间高精度控制方法

说明书

本发明公开了一种基于事件触发的指定时间高精度控制方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：设计基于参量Lyapunov方程的指定时间高精度控制器；步骤2：设计基于参量Lyapunov方程的事件触发机制去决定控制器的更新时间tsubgt;i/subgt;；步骤3：根据步骤2中设计的事件触发机制，计算得到最小触发时间间隔的表达式。该方法不仅可以在任意的指定时间实现系统的高精度控制目标，而且减少了系统执行器的更新次数，使得系统的执行器损耗极大的减少，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明属于高精度控制领域，涉及一种事件触发控制方法，具体涉及一种基于事件触发的指定时间高精度控制方法。

背景技术

作为高精度运动系统的典型代表，光刻运动台系统要兼顾高刚度与轻量化的机械设计技术以满足高加速度、高速度、高定位精度的运动性能需求。与此同时，随着计算机网络技术的发展和交叉渗透，单机作业的系统越来越少，取而代之的是多机协同作业的复杂系统。标准的串行通信接口和专用的局域网接口的引入，使得多机之间的互联能力显著增强，通信速率大大加快。网络化特征已经成为现代高精密仪器的伺服系统的基本特性之一。因此，基于事件触发的指定时间控制方法具有的高精度、超快速响应、节省通信资源和抗干扰能力强等优点与光刻机运动台系统日益复杂的性能要求不谋而合，开展其相关的算法研究必然具有十分重要的应用价值。

发明内容

为了进一步提高在网络环境下系统的伺服性能，本发明提供了一种基于事件触发的指定时间高精度控制方法，该方法不仅可以在任意的指定时间实现系统的高精度控制目标，而且减少了系统执行器的更新次数，使得系统的执行器损耗极大的减少，具有重要的工程应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于事件触发的指定时间高精度控制方法，包括如下步骤：

步骤1：设计基于参量Lyapunov方程的指定时间高精度控制器：

其中，为系统状态在时间t_i时刻的状态，i属于N，N为整数集合，为参量Lyapunov方程的解P在时间t_i时刻的值，

步骤2：设计如下基于参量Lyapunov方程的事件触发机制去决定控制器的更新时间t_i：

t_i+1＝inf{t＞t_i:βγx^TPx-f(t)≤0}；

其中，e为测量误差，其中γ的初值为γ_*是在足够接近于L的时间L^*时刻γ的值，L为任意指定的时间，L^*＜L，β∈(0,1)为设计的参数，α₂＝2dλ_max(P_n)，n代表系统状态的维度，E_n＝diag(n-1,n-2,…,1,0)，P_n＝P(1)为当γ＝1时参量Lyapunov方程的解P的值，λ_max,max,diag分别代表矩阵的最大特征值、最大值和对角矩阵，c_kj≥0，k＝1,2,…,n,j＝1,2…,k；

步骤3：根据步骤2中设计的事件触发机制，计算得到如下最小触发时间间隔的表达式：

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明提出的基于参量Lyapunov方程的事件触发控制方法可以消除系统矩阵对最小触发时间间隔的影响，同时建立了最小触发时间间隔的表达式，并且最小触发时间间隔与设计参数之间有明确而简单的关系，使得对被控系统的控制性能调节变得更加容易。