一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法技术

一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法，包括：通过精密运动平台机械台体参考位置和实际位置之间的位置偏差，得到精密运动平台机械台体的控制量；将控制量经过预设饱和环节以及超前饱和环节，判断控制量是否处于即将积分饱和的状态；若控制量处于即将积分饱和的状态，则根据利用预设饱和环节得到的控制量和利用超前饱和环节得到的控制量，得到修正后的控制量；将修正后的控制量发送给预置的驱动器，以利用驱动器根据修正后的控制量驱动精密运动平台机械台体进行定位运动和匀速扫描运动。可抑制积分饱和现象，减小精密运动平台的定位运动和匀速扫描的建立时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法
本申请涉及运动控制
，尤其涉及一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法。
技术介绍
精密运动平台常用于机床加工和半导体制造等行业。典型的定位运动和扫描运动的运动时间等于加速时间、建立时间、扫描时间和减速时间的总和。加速度时间和减速时间与位移平台的最大加速度和最大加加速度等相关，扫描时间决定于扫描速度，而建立时间直接计入运动总耗时。运动时间往往会影响这些设备的生产效率，从提高经济产出的角度，精密运动平台要尽量减小定位运动和扫描运动的运动时间，从而对扫描速度、最大加速度、最大加加速度和建立时间等运动性能指标提出一定的要求。精密运动平台的运动控制方法采用经典的PID控制等。为减小加速时间和减速时间，需要尽可能地增加执行电机的推力，但与此同时的负面作用就是在加减速阶段结束后，控制器容易出现积分饱和现象引起较大的超调，进而使建立时间延长，会直接对产率产生负面影响。控制系统抗积分饱和方法，一般通过PID控制量和饱和环节上限的差值，计算对积分偏差信号的修正系数，对超调现象产生抑制作用。有文献在传统反演抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法，其特征在于，包括：/n通过精密运动平台机械台体参考位置和实际位置之间的位置偏差，得到所述精密运动平台机械台体的控制量；/n将所述控制量经过预设饱和环节以及超前饱和环节，判断所述控制量是否处于即将积分饱和的状态，所述超前饱和环节的饱和上限小于所述预设的饱和环节的饱和上限；/n若所述控制量处于即将积分饱和的状态，则利用经过所述预设饱和环节得到的控制量和经过所述超前饱和环节得到的控制量，得到修正后的控制量；/n将所述修正后的控制量发送给预置的驱动器，以利用所述驱动器根据所述修正后的控制量驱动所述精密运动平台机械台体进行定位运动和匀速扫描运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于精密运动控制的反演抗积分饱和方法，其特征在于，包括：
通过精密运动平台机械台体参考位置和实际位置之间的位置偏差，得到所述精密运动平台机械台体的控制量；
将所述控制量经过预设饱和环节以及超前饱和环节，判断所述控制量是否处于即将积分饱和的状态，所述超前饱和环节的饱和上限小于所述预设的饱和环节的饱和上限；
若所述控制量处于即将积分饱和的状态，则利用经过所述预设饱和环节得到的控制量和经过所述超前饱和环节得到的控制量，得到修正后的控制量；
将所述修正后的控制量发送给预置的驱动器，以利用所述驱动器根据所述修正后的控制量驱动所述精密运动平台机械台体进行定位运动和匀速扫描运动。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用经过所述预设饱和环节得到的控制量和经过所述超前饱和环节得到的控制量包括：



其中：uctrl为修正后的控制量，PD(s)为比例-微分控制器，Kp为增益系数，Ti为积分时间系数，Ts为反演时间系数，Ta为超前反演时间系数，us为经过所述预设饱和环节得到的控制量，ua为经过所述超前饱和环节得到的控制量。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述经过所述预设饱和环节得到的控制量us由以下公式计算：



其中，ulimit为所述预设饱和环节的饱和上限。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述经过所述超前饱和环节得到的控制量ua由以下公式计算：



其中，uanticipatory为所述超前饱和环节的饱和上限。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，gs为控制参数，gs＞1。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过精密运动平台机械台体参考位置和实际位置之间的位置偏差，得到所述精密运动平台机械台体的控制量包括：
获...

【专利技术属性】
技术研发人员：武志鹏，李璟，谢冬冬，王丹，孟璐璐，胡丹怡，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11