基于预测控制和交叉耦合的直驱XY平台轮廓控制方法

摘要

基于预测控制和交叉耦合的直驱XY平台轮廓控制方法，属于自动控制技术领域。该装置包括：信号采集器、位置给定器、预测控制器、交叉耦合控制器和驱动器，其中，交叉耦合控制器，包括：轮廓误差估计器和轮廓误差补偿器。本发明根据直驱XY平台的特点，提出基于预测控制和交叉耦合的直驱XY平台轮廓加工控制装置及方法，在单轴的控制中，使用预测控制器减小系统中的跟踪误差，间接提高双轴的定位精度；在双轴上使用交叉耦合控制器进行解耦，直接补偿系统的轮廓误差，提高加工精度。

主权项

一种基于预测控制和交叉耦合的直驱XY平台轮廓控制装置，其特征在于：包括：信号采集器(1)：用于采集直线电机的电压信号、电流信号及位置信号的装置；位置给定器(2)：用于根据要加工物体形状设定X轴、Y轴电机的初始位置及运行轨迹的装置；预测控制器(3)：用于根据位置给定器的给定值和前两个时刻的位置输出值，来预测下一时刻直线电机的位置及所需电机输入值的装置；交叉耦合控制器(4)：用于根据对两轴之间耦合产生的轮廓误差的估计，来对两轴进行补偿的装置；驱动器(5)：用于接收预测控制器和交叉耦合控制器的输出信号，根据该输出信号来控制X轴或Y轴的位置的装置；所述交叉耦合控制器，包括：轮廓误差估计器(4‑1)：用于由位置给定器传递的设置值求微分得到速度信号，根据电机的速度输入信号和跟踪误差来对XY平台轮廓误差进行估计的装置；轮廓误差补偿器(4‑2)：用于根据轮廓误差求得轮廓误差补偿值，乘以增益后补偿到XY两轴的装置。