[发明专利]一种基于交叉耦合的多叶准直器叶片协同工作的控制方法

摘要

本发明公开了一种基于交叉耦合的多叶准直器叶片协同工作的控制方法，包括以下几个步骤：S1、建立单个叶片驱动电机的数学模型；S2、建立驱动电机与叶片间传动机构的模型；S3、单个叶片位置控制器设计及参数优化：采用分数阶PID控制器，并采用粒子群算法对分数阶PID控制器的参数进行优化；S4、采用交叉耦合控制方法实现多叶片协同控制；S5、交叉耦合控制器各参数的优化。采用交叉耦合控制算法实现多个叶片之间的协同控制，在实现单个叶片到位精度的基础上，考虑各叶片之间由于结构设计造成的接触摩擦，使得每个叶片在走位时会出现偏差，利用交叉耦合控制器，弥补偏差，实现多叶片在不同给定输入时的协同工作，以提高叶片到位精度。

主权项

一种基于交叉耦合的多叶准直器叶片协同工作的控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤：S1、建立单个叶片驱动电机的数学模型；S2、建立驱动电机与叶片间传动机构的数学模型；S3、单个叶片位置控制器设计及控制器参数优化：采用分数阶PID控制器作为每个叶片驱动电机的控制器，并采用粒子群算法对分数阶PID控制器的参数进行优化；S4、多叶片协同控制方法设计：采用交叉耦合控制方法实现多叶片协同控制；交叉耦合控制系统模型为:其中τ为n×1维控制输入，x为n×1维的坐标向量，M为正定惯性矩阵，C为哥氏力向量，F为n×1维摩擦力扰动向量；根据编码器反馈得到每个电机的运行状态，得到每个叶片的位置误差，把每个叶片的位值误差作为交叉耦合控制器的输入，产生交叉耦合控制器的输出，以弥补偏差，满足叶片到位精度；位置误差与控制系统中控制输入τ的关系描述为：M(x)x··+C(x,x·)x·+F(x,x·)=KPE+KDE·+(I+αT)-1Kee·,]]>其中，e为跟踪误差，E为耦合位置误差，(I+αT)为对角矩阵；S5、交叉耦合控制器各参数的整定优化：采用粒子群算法对交叉耦合控制器的各参数进行优化。