[发明专利]多伺服系统预演协同控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种多伺服系统预演协同控制系统，包括用于人机交互的上位机和用于控制被控对象的下位控制器，上位机内置有运动控制器；上位机通过通讯装置与下位控制器相连接。本发明的控制方法，依次按以下步骤进行：第一步骤是获得空间期望曲线；第二步骤是分段；第三步骤是产生模型输出空间曲线；第四步骤是对各段空间期望曲线进行修正；第五步骤是得出修正后的空间期望曲线；第六步骤是被控对象响应；第七步骤是修正被控对象仿真模型；重复第一至第七步骤，实现对被控对象的预演协同控制。本发明减小了多维空间曲线跟踪误差，相对跟踪精度得到显著提高，并且随着控制过程的不断进行，相对跟踪精度会因为反馈修正而得到不断提高。

主权项

1.多伺服系统预演协同控制系统的控制方法，多伺服系统预演协同控制系统包括用于人机交互的上位机和用于控制被控对象的下位控制器，上位机内置有运动控制器；上位机通过通讯装置与下位控制器相连接，下位控制器连接有作为被控对象的功率放大器、伺服电机、运动传感器和变送器；其特征在于依次按以下步骤进行：第一步骤是获得空间期望曲线；上位机有两个任务来源，第一任务来源是用户，用户为上位机设置任务；第二任务来源是算法，上位机内置的任务软件通过计算产生任务；上位机的运动控制器通接受第一任务来源或第二任务来源产生的任务计算出被控对象实现任务的最佳空间曲线，即空间期望曲线；第二步骤是分段；下位控制器根据空间期望曲线的曲率变化情况，以空间期望曲线的各转折处为界，对空间期望曲线进行分段；第三步骤是产生模型输出空间曲线；下位控制器将分段后的空间期望曲线作为输入参数输入下位控制器内置的被控对象仿真模型，经过被控对象仿真模型算法的计算，得出各段模型输出空间曲线；被控对象仿真模型采用多运动轴多伺服系统模型；第四步骤是对各段空间期望曲线进行修正；下位控制器将各段模型输出空间曲线与相应的各段空间期望曲线进行对比，按照最小误差原则对各段空间期望曲线进行修正；第五步骤是得出修正后的空间期望曲线；下位控制器将修正后的各段空间期望曲线组合在一起，经过平滑滤波得到修正后的空间期望曲线；第六步骤是被控对象响应；下位控制器向被控对象发出指令，根据修正后的空间期望曲线控制被控对象响应，通过运动传感器获得被控对象的真实运动曲线；第七步骤是修正被控对象仿真模型；下位控制器将真实运动曲线与原空间期望曲线进行对比，通过参数识别修正下位控制器内置的被控对象仿真模型；重复第一至第七步骤，实现对被控对象的预演协同控制。