[发明专利]一种基于数据驱动和参数混合优化的多轴运动控制方法

摘要

本发明涉及一种基于数据驱动和参数混合优化的多轴运动控制方法，在PC上位机中完成数据驱动算法和参数混合优化算法的搭建与调试，由上位机中编译模块和运行模块生成下位机多轴运动控制器端可识别的运动控制代码。光电编码器对电机侧的运行状态进行检测并作为反馈信号传递给多轴运动控制器，与期望位置输入信号比较得到位置误差信号，该误差信号作为MFAC控制算法的输入，从而构成电机驱动系统最外层的位置控制环。基于数据驱动理论的多轴运动控制方法，无需具体受控系统数学模型，仅需输入和输出数据信息即可设计受控系统的控制器，有效解决了多电机驱动系统中未建模动态对系统的影响以及对系统模型的依赖。

主权项

一种基于数据驱动和参数混合优化的多轴运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将多电机驱动系统解耦成一系列单关节电机驱动系统，单关节电机驱动系统由离散的单输入单输出非线性系统来描述，并采用基于数据驱动的无模型自适应控制方法进行控制；(2)完成对无模型自适应控制方法和参数混合优化算法的搭建和调试，再由编译模块和运行模块将无模型自适应控制方法自动生成下位机端可识别的运动控制代码，最后通过通信接口模块将控制程序代码下载到多轴运动控制器中执行控制指令；(3)光电编码器对电机侧的运行状态进行检测并作为反馈信号传递给多轴运动控制器，与期望位置输入信号比较得到位置的误差信号，该误差信号作为无模型自适应控制方法的输入，经多轴运动控制器对运动控制代码的运算和处理后得到关节电机的电压控制信号，再由数模转换模块将控制信号送往电机驱动器，从而完成电机驱动系统最外层的位置控制；(4)来自多轴运动控制器的电压控制信号依次经电机驱动器内部的速度闭环控制器，电流闭环控制器来驱动电机正常运行。