[发明专利]一种用于机械装备的随动装置控制参数的调整方法

摘要

本发明公开了一种用于机械装备的随动装置控制参数的调整方法，该调整方法基于一种由随动指令发生器与依次顺时针环形连接的随动控制器、功率驱动单元、随动执行机构和反馈检测传感器相连接组成的用于机械装备的随动装置，步骤是先组建随动执行机构参数辨识装置，采用阶跃输入测量随动执行机构输出响应的方法辨识其模型参数，由输出响应稳态直线上升段的延长线与时间轴相交的截距值辨识随动执行机构的等效粘性阻尼系数和等效惯量，再根据功率驱动单元最大输出电压、随动指令最大值、随动执行机构等效粘性阻尼系数和等效惯量调整随动控制器的积分系数、PDF系数和微分系数。本发明实现控制参数调整有的放矢，提高了随动装置的静态和动态性能。

主权项

一种用于机械装备的随动装置控制参数的调整方法，该调整方法基于一种由随动指令发生器与按顺序顺时针方向环形连接的随动控制器、功率驱动单元、随动执行机构和反馈检测传感器相连接组成的用于机械装备的随动装置，其中，所述随动控制器由比较器、积分器、积分系数乘法器、第一减法器、第二减法器、微分系数乘法器、微分器、微分跟随器、PDF系数乘法器、PDF跟随器、反馈跟随器和积分饱和限制器组成，所述比较器、积分器、积分系数乘法器、第一减法器和第二减法器按顺序连接，所述比较器与随动指令发生器连接并通过反馈跟随器与反馈检测传感器连接，所述第一减法器通过PDF系数乘法器和PDF跟随器与反馈检测传感器连接，所述第二减法器通过微分系数乘法器、微分器和微分跟随器与反馈检测传感器连接，所述第二减法器还与功率驱动单元连接，所述积分饱和限制器分别与积分系数乘法器的输出和积分器连接；所述随动执行机构由驱动电机、联轴节和机械装备组成并依次相连接；其特征在于：所述调整方法包括如下步骤：（1）组建随动装置中随动执行机构的模型参数识别装置，该装置由阶跃电压信号发生器、功率驱动单元、随动执行机构、反馈检测传感器以及记录仪器组成并按顺序连接，所述阶跃电压信号发生器还与记录仪器连接；（2）利用阶跃输入信号测量随动执行机构的输出响应，记录仪器将阶跃输入信号和随动执行机构输出响应随时间轴的变化过程同时记录下来，直至输出响应进入直线上升阶段；（3）延长随动执行机构输出响应的直线上升阶段直至与时间轴相交；（4）测量所述直线上升阶段的斜率以及该直线段延长部分与时间轴相交的截距值；（5）将阶跃输入信号幅值除以所述直线段的斜率，得到随动装置中随动执行机构的等效粘性阻尼系数；（6）将所述等效粘性阻尼系数和所述直线段在时间轴上的截距值相乘，得到随动装置中随动执行机构的等效惯量；（7）选定功率驱动单元的最大输出电压；（8）根据机械（武器）装备实际输出（方位或俯仰）要求和反馈检测传感器的允许工作范围，设定随动指令信号最大值；（9）将功率驱动单元最大输出电压除以随动指令信号的最大值，所得之商再次乘以所得之商的平方根，所得之积乘以等效惯量倒数的平方根然后再乘以七倍，得到随动控制器的积分系数；（10）将功率驱动单元最大输出电压除以随动指令信号的最大值，所得之商乘以十倍， 得到随动控制器的PDF系数；（11）将功率驱动单元最大输出电压乘以等效惯量再除以随动指令信号的最大值，所得之商的平方根再乘以五倍，再减去等效粘性阻尼系数，得到随动控制器的微分系数。