基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法技术方案

基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法，属于机电伺服系统机械谐振抑制领域，解决了现有基于自适应陷波滤波器的机械谐振抑制方法实时性差的问题。所述机械谐振抑制方法将极值搜索算法引入自适应陷波滤波器的设计，基于带通滤波器的输出信号幅值构建代价函数，将机械谐振频率的识别问题转化为带通滤波器输出信号幅值的极大值搜索问题，基于陷波滤波器输出信号幅值构建代价函数，将谐振抑制问题转化为陷波滤波器输出信号幅值的极小值搜索问题，将输出信号幅值最小时陷波滤波器的宽度参数和深度参数以及识别到的机械谐振频率作为控制器内增设的陷波滤波单元的宽度参数、深度参数和中心频率，并通过该控制器对机电伺服系统进行控制。

Mechanical resonance suppression method of electromechanical servo system based on extreme search algorithm

The mechanical resonance suppression method of electromechanical servo system based on extremum search algorithm belongs to the field of mechanical resonance suppression of electromechanical servo system, which solves the problem of poor real-time performance of existing mechanical resonance suppression method based on adaptive notch filter. The mechanical resonance suppression method of extremum search algorithm is introduced to design adaptive notch filter, the output signal amplitude of bandpass filter cost function is constructed based on the recognition of the mechanical resonant frequency into the maximum amplitude of the output signal of the band-pass filter search problem, the notch filter output signal amplitude cost function is constructed based on the the resonant suppression problem into small notch filter output signal amplitude value of the search problem, the mechanical resonant frequency width and depth parameters and the identification of the output signal amplitude when the notch filter parameters, as the width of notch filter unit is added in the controller parameters and the depth of the center frequency, and the controller the electromechanical servo system.

【技术实现步骤摘要】
基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法
本专利技术涉及一种机电伺服系统的机械谐振抑制方法，属于机电伺服系统机械谐振抑制领域。
技术介绍
在机电伺服系统中，电机通常采用传动轴、齿轮或者联轴器等传动机构与负载相连。由于传动机构并非是完全刚性体，因此电机与负载之间存在柔性传动。当负载的惯量较大时，电机与负载间的柔性传动会导致机电伺服系统的输出明显滞后。进一步地说，当机电伺服系统的输出滞后时，机电伺服系统由于其传递函数上产生的两个共轭复极点而发生机械谐振。机械谐振不仅会限制机电伺服系统的闭环带宽，更是会限制机电伺服系统的控制器增益，从而导致机电伺服系统的动态性能下降、控制精度受限。另一方面，机械谐振会使机电伺服系统发出噪音、内部机械零件磨损，进而导致机电伺服系统的产热量增加、能源消耗量增加。由此，在机电伺服系统被投入使用之前，需要对其机械谐振进行有效抑制。现有的机械谐振抑制方法主要包括手动添加陷波滤波器法和自适应陷波滤波器法。其中，手动添加陷波滤波器法为：先通过机电伺服系统进行扫频以确认机械谐振频率，再人工手动添加陷波滤波器以获取机电伺服系统控制器的输入量，进而抑制机械谐振。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法，其特征在于，所述机械谐振抑制方法基于带通滤波器、陷波滤波器和机电伺服系统的控制器实现；所述机械谐振抑制方法包括：步骤1、将所述控制器的输出电压信号或负载的位移信号作为待处理信号；步骤2、将待处理信号作为带通滤波器的输入信号，采用极值搜索算法，将带通滤波器的中心频率作为待搜索变量，并不断获取带通滤波器的输出信号幅值，直至带通滤波器的输出信号幅值达到最大，此时带通滤波器的中心频率为机电伺服系统的机械谐振频率；步骤3、将待处理信号作为陷波滤波器的输入信号，将所述机械谐振频率作为陷波滤波器的中心频率，采用极值搜索算法，将陷波滤波器的宽度参数和深度参数均...

【技术特征摘要】
1.基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法，其特征在于，所述机械谐振抑制方法基于带通滤波器、陷波滤波器和机电伺服系统的控制器实现；所述机械谐振抑制方法包括：步骤1、将所述控制器的输出电压信号或负载的位移信号作为待处理信号；步骤2、将待处理信号作为带通滤波器的输入信号，采用极值搜索算法，将带通滤波器的中心频率作为待搜索变量，并不断获取带通滤波器的输出信号幅值，直至带通滤波器的输出信号幅值达到最大，此时带通滤波器的中心频率为机电伺服系统的机械谐振频率；步骤3、将待处理信号作为陷波滤波器的输入信号，将所述机械谐振频率作为陷波滤波器的中心频率，采用极值搜索算法，将陷波滤波器的宽度参数和深度参数均作为待搜索变量，并不断获取陷波滤波器的输出信号幅值，直至陷波滤波器的输出信号幅值达到最小；步骤4、在所述控制器内添加陷波滤波单元，将输出信号幅值最小时的陷波滤波器的宽度参数和深度参数分别作为陷波滤波单元的宽度参数和深度参数，将所述机械谐振频率作为陷波滤波单元的中心频率，并通过该控制器对机电伺服系统进行控制。2.如权利要求1所述的基于极值搜索算法的机电伺服系统的机械谐振抑制方法，其特征在于，步骤1将滤波后的控制器输出电压信号或负载位移信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松林，孙正宜，何宗儒，邢宝祥，李明，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23