[发明专利]一种复杂轨迹的轮廓控制方法

权利要求书

1.一种复杂轨迹的轮廓控制方法，包括以下步骤：

(1)对位置伺服系统建模，即进行位置控制系统的模型辨识，确定模型阶次、得到位置控制系统传递函数、线性回归数据模型及其待辨识的模型参数J_eq、B_eq；

(2)设计基于PD型的位置控制器，根据辨识所得的被控对象伺服特性，确定稳定的控制极点，实时调节控制器参数，获得微超调、无相位滞后的稳定控制器；

(3)将插补进给率与增量式位置输出值比较得到的伺服延迟输入到位置控制器中，得到实时控制量的输出；

(4)根据控制器硬件FIFO队列中存储的插补数据，采用运动命令队列输出缓冲机制，基于步骤(1)辨识获得的数据模型，产生预见前馈输入；由自适应预见控制器对输入量(301)、伺服延迟(302)、控制量(304)进行处理，得到稳定的位置输出(308)；

(5)对各伺服轴输出位置值进行交叉耦合处理，计算实时耦合轮廓误差(1330)，通过耦合补偿控制器(1350、1350’)，对速度环内控制量进行修正；经过预补偿增益处理，进行解耦计算，计算结果经过XY轴向进给率校正分量v_kx、v_ky处理，实现对进给率的实时修调；

(6)在步骤(5)的基础上，结合步骤(4)的自适应预见控制器，各轴自适应预见控制器(1410)对各伺服轴的控制量U_x、U_y输出做进一步调整；根据历史位置数据及外部干扰信息改善实时控制量的稳定输出；轴间协调控制采用交叉耦合预补偿机制，同时对前端输入进给率(1315)及控制输出量U_x、U_y进行修调处理。

2.根据权利要求1所述的复杂轨迹的轮廓控制方法，其特征在于步骤(2)中所述确定稳定的控制极点，体现于下列实现步骤：

(a)设定控制量u(k)初值U_x、U_y，读取控制系统输入、输出数值；

(b)根据当前被控对象的输入控制量u(k)、输出位置y(k)，在权利要求1所描述之自适应模型作用下，实时估算模型平移算子系数

(c)根据极点配置算法调整被控对象辨识所得特性参数ξ，ω_n值及采样周期T₀，求得极点配置特征多项式的系数F、G及其前馈模块H；

(d)根据以上所求之中间变量求得实时控制量u(k)的值；