一种协同运动机构的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种协同运动机构的控制方法，通过获取协同运动机构的输入力矩值，对输入力矩值进行力矩解耦运算得到力矩解耦结果，并将力矩解耦结果输入协同运动机构的系统控制函数中，实现了对输入协同运动机构中的外部输入力矩的解耦，消除了输入力矩变化对协同运动机构的系统控制函数的影响，从而加强了协同运动机构的系统稳定性，减少了超调、振荡等现象的出现。本发明专利技术还公开了一种协同运动机构的控制装置、设备及存储介质，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种协同运动机构的控制方法、装置、设备及存储介质
本专利技术涉及自动化控制
，特别是涉及一种协同运动机构的控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
协同运动机构是一种强耦合、非线性的系统，通常采用PID控制方法进行控制。PID控制方法虽然具有控制方法灵活、参数易于调整、控制效果良好等优点，但还是存在跟踪精度不高、控制能量较大等缺点，并且很难实现完全解耦。而协同运动机构在运动过程中势必会受到输入力矩的影响，这些外部输入力矩可能来自于负载，也可能来自于协同运动机构内部。虽然在PID控制过程中可以对输入力矩进行补偿，但实际上输入力矩随时都在发生变化，这导致了现有的PID控制方法不能及时的对输入力矩进行精确的补偿，造成了对协同运动机构控制的不稳定性，控制效果不尽如人意。如何使协同运动机构不受外部输入力矩变化产生的影响，保证协同运动机构的系统稳定性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种协同运动机构的控制方法、装置、设备及存储介质，用于使协同运动机构不受外部输入力矩变化产生的影响，保证协同运动机构的系统稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种协同运动机构的控制方法，包括：获取协同运动机构的输入力矩值；对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，得到力矩解耦结果；将所述力矩解耦结果输入所述协同运动机构的系统控制函数。可选的，所述输入力矩值具体包括随外部负载值变化产生的外部力矩变化量以及所述协同运动机构在运动过程中产生的系统力矩变化值。可选的，所述获取协同运动机构的输入力矩值，具体包括：构建所述协同运动机构的动力学模型；采集所述协同运动机构的反馈值；将所述反馈值输入所述动力学模型，输出所述输入力矩值。可选的，所述采集所述协同运动机构的反馈值，具体为：实时采集所述协同运动机构的反馈值。可选的，所述对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，具体通过以下公式表示：其中，F(s)为力矩解耦函数，PL(s)所述输入力矩值，P(s)为所述系统控制函数。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种协同运动机构的控制装置，包括：获取单元，用于获取协同运动机构的输入力矩值；力矩解耦单元，用于对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，得到力矩解耦结果；输入单元，用于将所述力矩解耦结果输入所述协同运动机构的系统控制函数。可选的，所述输入力矩值具体为包括随外部负载值变化产生的外部力矩变化量以及所述协同运动机构在运动过程中产生的系统力矩变化值。可选的，所述获取单元具体包括：建模子单元，用于构建所述协同运动机构的动力学模型；采集子单元，用于采集所述协同运动机构的反馈值；计算子单元，用于将所述反馈值输入所述动力学模型，输出所述输入力矩值。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种协同运动机构的控制设备，包括：存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述协同运动机构的控制方法的步骤；处理器，用于执行所述指令。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述协同运动机构的控制方法的步骤。本专利技术所提供的协同运动机构的控制方法，通过获取协同运动机构的输入力矩值，对输入力矩值进行力矩解耦运算得到力矩解耦结果，并将力矩解耦结果输入协同运动机构的系统控制函数中，实现了对输入协同运动机构中的外部输入力矩的解耦，消除了输入力矩变化对协同运动机构的系统控制函数的影响，从而加强了协同运动机构的系统稳定性，减少了超调、振荡等现象的出现。本专利技术还提供一种协同运动机构的控制装置、设备及存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制仿真结构；图3为图2所示的协同运动机构中的单轴控制仿真结构；图4(a)为图3所示的单轴控制仿真结构的开环部分与传统控制仿真结构的开环部分在相同输入力矩下的系统响应曲线对比图；图4(b)为图3所示的单轴控制仿真结构的开环部分在输入力矩存在与不存在两种形式下的系统响应曲线对比图；图4(c)为图3所示的单轴控制仿真结构的闭环部分与传统控制仿真结构的闭环部分在相同输入力矩下的系统响应曲线对比图；图4(d)为图4(c)的局部放大图；图4(e)基于图1所述的协同运动机构的控制方法在输入力矩下的系统响应曲线图；图4(f)为图4(e)的局部放大图；图4(g)为图2所示的协同运动机构的控制仿真结构在输入力矩下的系统响应曲线图；图4(h)为图4(g)的局部放大图；图5为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制设备的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种协同运动机构的控制方法、装置、设备及存储介质，用于使协同运动机构不受外部输入力矩变化产生的影响，保证协同运动机构的系统稳定性。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种协同运动机构的控制仿真结构；图3为图2所示的协同运动机构中的单轴控制仿真结构；图4(a)为图3所示的单轴控制仿真结构的开环部分与传统控制仿真结构的开环部分在相同输入力矩下的系统响应曲线对比图；图4(b)为图3所示的单轴控制仿真结构的开环部分在输入力矩存在与不存在两种形式下的系统响应曲线对比图；图4(c)为图3所示的单轴控制仿真结构的闭环部分与传统控制仿真结构的闭环部分在相同输入力矩下的系统响应曲线对比图；图4(d)为图4(c)的局部放大图；图4(e)基于图1所述的协同运动机构的控制方法在输入力矩下的系统响应曲线图；图4(f)为图4(e)的局部放大图；图4(g)为图2所示的协同运动机构的控制仿真结构在输入力矩下的系统响应曲线图；图4(h)为图4(g)的局部放大图。如图1所示，本专利技术实施例提供的协同运动机构的控制方法包括：S101：获取协同运动机构的输入力矩值。在实际应用中，需要对协同运动机构工作过程中的输入力矩进行补偿，而输入力矩具体包括随外部负载值变化产生的外部力矩变化量以及协同运动机构在运动过程中产生的系统力矩变化值等，其中，系统力矩变化量通常是协同运动机构在运动过程中由于加速度变化、电机之间的运动不平衡导致的。可见，输入力矩值是个变量，因此在每次对输入力矩值进行解耦时，都需要先获取实时的输入力矩值。在具体实施中，可以通过以下方式获取协同运动机构的输入力矩值：构建协同运动机构的动力学模型；采集协同运动机构的反馈值；将反馈值输入动力学模型，输出输入力矩值。传统的控制方法没有考虑协同运动机构的动力学模型，难以保证协同运动机构的动、静态品质，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种协同运动机构的控制方法，其特征在于，包括：获取协同运动机构的输入力矩值；对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，得到力矩解耦结果；将所述力矩解耦结果输入所述协同运动机构的系统控制函数。

【技术特征摘要】
1.一种协同运动机构的控制方法，其特征在于，包括：获取协同运动机构的输入力矩值；对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，得到力矩解耦结果；将所述力矩解耦结果输入所述协同运动机构的系统控制函数。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述输入力矩值具体包括随外部负载值变化产生的外部力矩变化量以及所述协同运动机构在运动过程中产生的系统力矩变化值。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取协同运动机构的输入力矩值，具体包括：构建所述协同运动机构的动力学模型；采集所述协同运动机构的反馈值；将所述反馈值输入所述动力学模型，输出所述输入力矩值。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述采集所述协同运动机构的反馈值，具体为：实时采集所述协同运动机构的反馈值。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述输入力矩值进行力矩解耦运算，具体通过以下公式表示：其中，F(s)为力矩解耦函数，PL(s)所述输入力矩值，P(s)为所述系统控制函数。6.一种协同运动机构的控制装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高健，钟永彬，赖文秀，梁俊朗，刘亚超，张揽宇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44