[发明专利]基于降低扰动带宽的摩擦力补偿及实现的方法及运动平台有效
申请号: | 201711377000.3 | 申请日: | 2017-12-19 |
公开(公告)号: | CN108279561B | 公开(公告)日: | 2021-02-12 |
发明(设计)人: | 杨志军;何耀滨;陈新;白有盾 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | G05B11/42 | 分类号: | G05B11/42 |
代理公司: | 广东广信君达律师事务所 44329 | 代理人: | 杨晓松 |
地址: | 510062 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | 本发明提出了一种基于降低扰动带宽的摩擦力补偿自抗扰控制方法。为降低自抗扰控制器在运动平台速度过零点的扰动带宽,提出了一种降低系统刚度的设计,将弹性回复力ks减小,从而将摩擦力死区运动灵敏度低而难于消除的扰动,转化有限刚度弹性变形的扰动;本发明还给了刚柔耦合平台惯性分配指导,尽量降低附加惯性,使得核心平台惯性占主导,摩擦死区的控制规律近似为刚体运动规律;在运动过程,则将原来摩擦力为主要扰动,变成摩擦力与弹性变形的复合扰动,从而降低总扰动的带宽,有利于自抗扰控制器的总扰动消除。 | ||
搜索关键词: | 基于 降低 扰动 带宽 摩擦力 补偿 实现 方法 运动 平台 | ||
【主权项】:
1.一种基于降低自抗扰控制器扰动带宽摩擦力补偿及实现的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1.将运动平台的刚性平台设置为刚柔耦合平台;所述运动平台包括:机座、直线导轨、刚柔耦合运动平台,所述刚柔耦合平台包括:刚性框架、柔性铰链和核心运动平台;其中,所述核心运动平台通过所述柔性铰链与所述刚性框架连接;S2.构建执行器和位移检测闭环系统,输入刚柔耦合运动平台的总惯性M,导轨支撑下的所述刚柔耦合运动平台弹性振动响应的等效刚度k、质量m和阻尼c,所述刚柔耦合运动平台的位移、速度、加速度分别用s、v、a表示,惯性影响系数用α表示,驱动力用f表示;建立自抗扰控制算法,设置扩展观测器的预测模型为a=f/[m+α(M‑m)];注重过程响应时,α取值为1;注重末端响应时,α取值为0;要兼顾两者时,α取值介于0‑1之间;其中,在刚体运动时,α=1,控制模型为a=f/[m+α(M‑m)],扰动为摩擦力;在摩擦死区时,平台产生弹性振动,此时控制模型应该为平台的刚度的弹性振动响应:ma+cv+ks=f,令α=0,控制模型为a=f/m,扰动为弹性变形回复力ks阻尼力cv。
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