[发明专利]单反馈单驱动刚柔耦合平台控制方法

摘要

本发明公开了一种单反馈单驱动刚柔耦合平台控制方法，该方法首先对运动规划的最大加速度做限制，其次将控制信号分离成前馈、柔性铰链扰动力和速度位移偏差纠正三种控制量。当运动规划合理时，刚柔耦合平台的等效动力学模型为无摩擦的理想刚体，控制力主要时前馈和柔性铰链的作用力。速度位移偏差主要由柔性铰链的弹性变形引起，主要频率分量为柔性铰链的固有频率，可以通过陷波滤波滤除。由于ESO本身有滤波功能，因此，将上述三种控制信号叠加后，不再有谐振分量。通过该方法，将平台的动力学响应方程等效转换成理想无扰形式。这样既避免了模型切换控制的繁琐复杂，又实现了高速精密运动。

主权项

1.一种单反馈单驱动刚柔耦合平台控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，设置工作平台的反馈，以工作平台的驱动单元为执行器，建立所述工作平台的闭环控制系统；所述的反馈为以工作平台的位移为反馈，或以工作平台的位移和速度为反馈；步骤2，对工作平台进行运动规划，得到工作平台的位移信息、速度信息和加速度信息；当所述的反馈为位移时，将工作平台的位移反馈与运动规划的位移信息做差，得到位移差；当所述的反馈为位移和速度时，除所述位移差之外，还需计算工作平台的速度反馈与运动规划的速度信息做差，以得到速度差；步骤3，将所述的位移差与控制量一起输入到扩张状态观测器，估计工作平台的位移差、速度差和扰动差，得到位移差的估计值、速度差的估计值、扰动差的估计值；步骤4，将所述速度差的估计值与所述的位移差输入到工作平台的控制器中，对位移差进行等比例增益放大，再对位移差进行微分环节计算后乘以比例增益，得到工作平台的控制量；或将所述的速度差与位移差输入到工作平台的控制器中，对速度差进行比例增益放大，得到控制器输出的控制量；步骤5，对所述输出的控制量，以柔性铰链的固有频率为中心频率进行陷波滤波；步骤6，将所述扰动差的估计值、运动规划的加速度信息补偿到步骤5处理得到的控制量中，得到设计的控制量。