[发明专利]控制包含波形齿轮装置的执行机构的定位的方法

摘要

一种控制具有波动齿轮装置的执行机构的定位的方法使用严密线性化技术来补偿由波动齿轮装置的非线性弹性特征造成的负载轴定位控制的效果。在该方法中，设备模型是从拟控制的执行机构构建的，该模型可使用严密线性化技术来线性化；测量波动齿轮装置相对于负载扭矩的非线性弹性变形；非线性弹性模型τg(θtw)是使用常数定义为零的三次多项式来定义的以允许重建测量结果；并且当负载加速命令是命令值时，设备模型的电流输入以及设备模型的电动机位置作为前反馈电流命令和前反馈电动机位置命令输入到半闭环控制系统中以控制负载轴的定位。

主权项

一种控制执行机构定位的方法，所述方法经由波动齿轮装置使电动机的旋转输出降速且从负载轴提供输出，并基于电动机的电动机轴的旋转位置和转速来控制负载轴的定位，所述方法的特征在于，包括：执行非线性弹性补偿以抑制由关联于波动齿轮装置的负载扭矩的非线性弹性变形造成的控制负载轴定位的精度下降；以及在非线性弹性补偿中，从拟控制的执行机构构建设备模型，所述设备模型已使用严密线性化技术线性化，并分别根据公式(A)、(B)和(C)定义线性化反馈α(x)和输入变换β(x)以及放大系统从输入v至输出y的特性；[公式A] α ( x ) · x = - J m J l N D g K t { 1 J l d dt τ g ( θ tw ) - ( D l + D g J l 2 + D g J m J l N 2 ) τ g ( θ tw ) + ( ( D l + D g ) 2 J l 2 + D g 2 J m J l N 2 ) - ω l = ( D l D g + D g 2 J l 2 N + D m D g N 2 + D g 2 J m J l N 3 ω m ) - - - ( A ) [公式B] β ( x ) · υ = J m J l N D g K t υ - - - ( B ) [公式C] d 3 y dt 3 = υ - - - ( C ) 测量关联于波动齿轮装置的负载扭矩的非线性弹性变形；使用如公式(D)所示常数定义为零的三次多项式来定义非线性弹性模型τg(θtw)，以重建测量结果；以及[公式D] τ g ( θ tw ) = K g 3 θ tw 3 + K g 2 θ tw 2 + K g 1 θ tw - - - ( D ) 当负载加速命令是命令值时，将设备模型的电流输入和设备模型的电动机位置分别作为前反馈电流命令和前反馈电动机位置命令输入到半闭环控制系统中以控制负载轴的定位。