一种悬吊漂浮物随动系统的加速度补偿控制方法及基于模式选择的控制方法

摘要

一种悬吊漂浮物随动系统的加速度补偿控制方法及基于模式选择的控制方法，属于悬吊漂浮物随动系统领域。本发明是为了解决传统方法针对随动平台驱动力设计的控制器无法直接用于电机转速控制模式的问题。本发明所述的一种悬吊漂浮物随动系统的加速度补偿控制方法，首先建立运动学和动力学方程，确定悬吊漂浮物随动系统的电机控制模式，设计控制器和调节参数四步解决了传统方法将驱动力F_x和F_y作为控制项，电机只能采用转矩模型，性能无法得到充分发挥的问题；降低了对电机本身控制模式的要求，从而更好的发挥电机本身性能，提高了悬吊漂浮物随动系统的控制性能。本发明适用于悬吊漂浮物随动系统领域。

主权项

一种悬吊漂浮物随动系统的加速度补偿控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：设悬吊漂浮物随动系统中目标体水平面上两个相互垂直的方向分别为X和Y，建立悬吊漂浮物随动系统运动学和动力学方程；步骤二：将α_x和α_y作为与比例系数结合的状态量，将θ_x和θ_y作为与微分系数结合的状态量，将∫α_x和∫α_y作为与积分系数结合的状态量，将和作为与加速度系数结合的状态量；根据运动学和动力学方程获得电机在转速控制模式下基于速度和加速度的控制器：$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{··}{x}=K_{\mathrm{Px}}^{\prime }{\alpha }_x+K_{\mathrm{Dx}}^{\prime }{\theta }_x+K_{\mathrm{Ix}}^{\prime }\int {\alpha }_x\mathrm{dt}+K_{\mathrm{Ax}}^{\prime }{\stackrel{·}{\theta }}_x\\ \stackrel{··}{y}=K_{\mathrm{Py}}^{\prime }{\alpha }_y+K_{\mathrm{Dy}}^{\prime }{\theta }_y+K_{\mathrm{Iy}}^{\prime }\int {\alpha }_y\mathrm{dt}+K_{\mathrm{Ay}}^{\prime }{\stackrel{·}{\theta }}_y\\ \stackrel{·}{x}=\int \stackrel{··}{x}\mathrm{dt}\\ \stackrel{·}{y}=\int \stackrel{··}{y}\mathrm{dt}\end{array}\right.;$其中，K′_Px和K′_Py分别为转速控制模式下X方向和Y方向的比例控制系数，K′_Dx和K′_Dy分别为转速控制模式下X方向和Y方向的微分控制系数，K′_Ix和K′_Iy分别为转速控制模式下X方向和Y方向的积分控制系数，K′_Ax和K′_Ay分别为转速控制模式下X方向和Y方向的加速度控制系数，为目标体X方向移动的速度，为目标体X方向移动的加速度，为目标体Y方向移动的速度，为目标体Y方向移动的加速度；分别调节电机在转速控制模式下基于速度的控制器中X方向和Y方向的参数，使得系统能够得到控制且随动误差收敛于零，实现加速度补偿控制。