[发明专利]一种基于ESO的网络化运动控制系统迭代学习高精度轮廓跟踪控制方法

摘要

一种基于ESO的网络化运动控制系统迭代学习高精度轮廓跟踪控制方法，包括以下步骤：1)建立扩张的三阶离散系统模型，利用状态扩张观测器(ESO)对系统干扰进行估计；2)2)针对网络化单轴跟踪控制，采用反馈辅助型开闭环迭代学习控制策略，并结合ESO消除非周期性干扰的影响，实现高精度网络化单轴跟踪控制；3)在单轴跟踪控制的基础上，针对轮廓误差控制，设计PD型交叉耦合控制器，采用ILC+ESO+CCC策略，实现高精度网络化轮廓跟踪控制。本发明在有效提高迭代收敛速度，实现网络化运动控制系统的高精度单轴轨迹跟踪控制和高精度轮廓跟踪控制。

主权项

1.一种基于ESO的网络化运动控制系统迭代学习高精度轮廓跟踪控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)考虑网络化运动控制系统二阶模型，描述为如下形式其中，x1(t)、x2(t)为系统的状态量，u(t)为系统控制量输入，y(t)为系统输出，d(t)为系统总和扰动，a1、a2为系统参数；考虑系统的传感器采用时间驱动模式，采样周期为h，控制器和执行器均采用事件驱动模式；控制系统时变网络时延τk均小于一个采样周期，即0≤τk≤h；则在任一采样周期，至多有两个控制输入作用在执行器上，控制量u(t)表示如下：其中，tk表示第k个采样时刻，且tk+1＝tk+h；则含有时变短时延τk的离散化运动控制系统模型描述为：将网络时变时延引起的不确定性当作系统总和扰动的一部分，并将其扩张成新的状态变量x₃(t)，即再利用扩张状态观测器(ESO)对其进行观测估计，并在前馈通道中对扰动进行补偿；2)针对网络化单轴跟踪控制，采用反馈辅助型开闭环迭代学习控制策略，并结合ESO消除非周期性干扰的影响，实现高精度网络化单轴跟踪控制；3)在单轴跟踪控制的基础上，针对轮廓误差控制，设计PD型交叉耦合控制器，采用ILC+ESO+CCC策略，实现高精度网络化轮廓跟踪控制。