[发明专利]一种多自由度位移变化补偿平台的控制方法、控制系统

权利要求书

1.一种多自由度位移变化补偿平台的控制方法，包括控制器和多自由度平台，所述多自由度平台包括上平台、下平台和铰接于上平台和下平台之间的六个执行器，所述控制器通过伺服阀驱动所述执行器的活塞杆伸缩，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，在所述上平台建立静坐标系OXYZ，选取所述上平台的外接圆的圆心为静坐标系原点，并且在所述下平台建立动坐标系O′X′Y′Z′，选取所述下平台的外接圆的圆心为动坐标系原点，定义初始状态为动坐标系原点O′和静坐标系原点O重合，和所述控制器存储六个所述执行器的下铰接点B_i与上铰接点A_i之间的初始长度L_i，其中(i＝1,2,...,6)；

步骤B，通过姿态传感器测量所述下平台的姿态，读取所述下平台沿着X、Y、Z三个轴的线位移量q₁、q₂、q₃和绕X、Y、Z三个轴的角位移量q₄、q₅、q₆，共读取所述下平台上六个自由度的位移量；

步骤C，所述控制器根据所述姿态传感器在步骤B中的读取数据，求出六个所述执行器的下铰接点B_i在动坐标系的坐标值，和求出六个所述执行器的上铰接点A_i在静坐标系的坐标值，其中(i＝1,2,...,6)；

步骤D，所述控制器通过转换矩阵T，求出所述下铰接点B_i在动坐标系的坐标值转换到静坐标系中的矩阵C_i＝T·B，进而计算出所述下铰接点B_i和所述上铰接点A_i的距离d_i以及所述执行器的活塞杆的伸缩量Δd_i，其中

Δd_i＝d_i-L_i；

步骤E，所述控制器根据六个所述执行器的活塞杆的伸缩量Δd_i，得出六个所述执行器对应的补偿量K_i＝-Δd_i，然后控制六个所述伺服阀分别驱动对应的所述执行器的活塞杆运动直至达到对应的补偿量K_i，从而在所述下平台运动的情况下，所述上平台始终保持在同一个水平高度。

2.根据权利要求1所述的多自由度位移变化补偿平台的控制方法，其特征在于，还包括：

步骤F，所述姿态传感器测量并读取所述下平台的实际运动曲线；

步骤G，所述控制器根据步骤F中的所述实际运动曲线，采用时间序列模型衍算出所述下平台的未来运动曲线；然后通过最小二乘法对未来运动曲线进行插值计算，预测出所述下平台在下一个时刻的线位移量q₁、q₂、q₃和角位移量q₄、q₅、q₆；接着重复步骤C、D和E，先于所述下平台的实际运动去对所述上平台进行位移补偿。