CN115248554B 一种运动控制系统的最优迭代前馈调参方法及系统 （浙江理工大学）

一种运动控制系统的最优迭代前馈调参方本发明公开了一种运动控制系统的最优迭2步骤四，对步骤三中的运动控制系统，通过输入整馈控制器的辨识参数θ及其变化量的约束项并对其进行加权，再通过数据驱动的最小二乘法计算辨识参数θ,并选择合适加权系数ρ,加权系数λ,实现对运动控制系统的轨迹跟踪与采用基函数多项式组成的有限脉冲响应滤波器对输入整形滤波器Ty与前馈控制器Tff3则所述前馈控制信号是由基函数多项式组成的，其与基函数对应的参非奇异；e所述目标函数对参数化输入整形滤波器与前馈控制器的参数进行辨识，由于θj+1为目4]辨识参数大小加权系数ρ为大于等于0的任意实数，ρ为0时即不限制控辨识参数变化量加权系数λ为大于等于0的任意实数，λ为0时即不限前馈制控制信化步长，加权系数λ越大参数变化量约束作用越大，前馈控制信号迭代到最优值得速度越输入整形滤波器Ty和前馈控制器Tff均为有限脉冲响应滤波器，并且误差ey与有限脉冲8.如权利要求1_7任一所述的一种运动控制系统的最优迭代前馈调参方法，其特征在实现如权利要求1_8任一所述的一种运动控制系5系统输入轨迹的加减速段包含越来越多的高频分量,很容易激起被忽略的柔性振动模态,制策略包含了仅有反馈与前馈加反馈两种控制策略，仅有反馈的控制策略采用传统PID反[0003]在二自由度控制策略中，反馈控制器一般采用PID，而前馈控制器设计的方法较能恶化；基于模型的前馈控制算法包括了基于模型逆的前馈控制与基于参数化的前馈控6yy与前馈控制器的辨识参数θ及其变化量的约束项并对其进行加权，再通过数据驱动的最小二乘法计算辨识参数θ,并选择合适加权系数ρ,加权系数λ,实现对运动控制系统的轨迹跟[0021]采用基函数多项式组成的有限脉冲响应(Finiteimpulseresponse,FIR)滤波器7度基函数n,(")为：[0028]基函数多项式A(z_1,θ)和B(z_1,θ)为[0032]要想获得最优轨迹跟踪性能，只要用两个FIR滤波器设计的Ty和Tff来描述被控系8得[0050]e,"=e;-y0"-0)[0054]所述目标函数对参数化输入整形滤波器与前馈控制器的参数进行辨识，由于θj+1对前一次不断降低直至收敛，因此求目标函数Jj+1的极小值，即求目标函数Jj+1对θj+1的偏]9yveR")迭代辨识参数θ,利用迭代出的辨识参数来计算输入轨迹整形后的轨迹信号与前馈控制信理器实现如上述的一种运动控制系统的最优迭代前馈[0089]图3为本发明当加权系数ρ=5×104，不同加权系数λ下稳定段轨迹误差二范数的[0090]图4为本发明当加权系数λ=2×105，不同加权系数ρ下稳定段轨迹误差二范数的yy与前馈控制器的辨识参数θ及其变化量的约束项并对其进行加权，再通过数据驱动的最小二乘法计算辨识参数θ,并选择合适加权系数ρ,加权系数λ,实现对运动控制系统的轨迹跟下载到运动控制卡中运行，再从运动控制板卡中采集系yy[0124]最优迭代前馈调参方法，采用基函数多项式组成的有限脉冲响应(Finiteimpulseresponse,FIR)滤波器对输入整形滤波器Ty与前馈控制器Tff进行参数化，参数化θ3为参数化输入整形滤波器的辨识参数，θ4~θ5为参数[0133]基函数多项式A(z_1,θ)和B(z_1,θ)为[0137]要想获得最优轨迹跟踪性能，只要用两个FIR滤波器设计的Ty和Tff来描述被控系[0146]步骤四：针对图1所示最优迭代前馈调参方法在具有输入整形滤波器的参数化前不同加权系数下的轨迹跟踪性能，再选择合适的加权系数ρ和λ进行轨迹与变轨迹跟踪实[0154]e;"=e;-(o"-0")低直至收敛，因此求目标函数Jj+1的极小值，即求目标函数Jj+1对θj+1的偏导，并令]意实数，λ为0时即不限前馈制控制信号变化步长，加权系数λ越大参数变化量约束作用越yyyy2所示四阶S型点到点运动轨迹或采用图7不同四阶S型点到点期望输入轨迹进行变轨迹实理器实现上述的一种运动控制系统的最优迭代前馈现在流程图一个流程或多