本发明专利技术公开了一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法及装置，通过获取移动机器人轮速最速控制系统的过程给定信号，将所述过程给定信号输入至五阶惯性滤波器中，以使所述五阶惯性滤波器输出五阶惯性滤波信号；将所述过程给定信号输入至实际微分器中，以使所述实际微分器输出实际微分信号；将所述实际微分信号输入至反相运算器中，以使所述反相运算器输出反相运算器信号；将所述五阶惯性滤波信号输入至减法器的被减数端，将所述反相运算器信号输入至所述减法器的减数端，以使所述减法器输出所述移动机器人轮速最速控制系统的系统给定信号；与现有技术相比，本发明专利技术的技术方案能减少过程超调，提高移动机器人轮速最速控制系统的性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人控制的，特别是涉及一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法及装置。
技术介绍
1、在工业过程控制实践中，工程研究人员专利技术出一种加速型工程最速比例-积分(accelerated engineering fastest proportional-integral，aefpi)控制器；aefpi适合单独运用，相对比例-积分-微分(proportional-integral，pi)控制性能的提升幅度是足够的。aefpi技术已经在火电机组调峰、调频领域进行了规模化推广应用。
2、但在实践中发现，aefpi控制的过程超调量较大，这是aefpi控制的固有特性；将aefpi应用于移动机器人轮速最速控制系统，会出现较大的过程超调，会影响移动机器人工作鲁棒性，通常在过程给定端接入一个一阶惯性滤波器(first order inertial filter，foif)对抑制过程超调有较好的作用；然而，这种简单的处理方法明显降低了aefpi控制的调节性能。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法及装置，能减少过程超调，提高移动机器人轮速最速控制系统的性能。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，包括：
3、获取移动机器人轮速最速控制系统的过程给定信号，将所述过程给定信号输入至五阶惯性滤波器中，以使所述五阶惯性滤波器输出五阶惯性滤波信号；</p>4、将所述过程给定信号输入至实际微分器中，以使所述实际微分器输出实际微分信号；
5、将所述实际微分信号输入至反相运算器中，以使所述反相运算器输出反相运算器信号；
6、将所述五阶惯性滤波信号输入至减法器的被减数端，将所述反相运算器信号输入至所述减法器的减数端，以使所述减法器输出所述移动机器人轮速最速控制系统的系统给定信号。
7、在一种可能的实现方式中，所述五阶惯性滤波器，如下所示：
8、
9、式中，ffoif(s)为五阶惯性滤波器的拉普拉斯传递函数，tfoif为五阶惯性滤波器的时间常数，单位为毫秒。
10、在一种可能的实现方式中，所述实际微分器，如下所示：
11、
12、式中，fad(s)为实际微分器的拉普拉斯传递函数，kad为实际微分器的比例增益，单位为无量纲，tad为实际微分器的时间常数，单位为毫秒。
13、在一种可能的实现方式中，所述反相运算器，如下所示：
14、fro(s)＝-1；
15、式中，fro(s)为反相运算器的拉普拉斯传递函数，为-1系数。
16、本专利技术还提供了一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，包括：五阶惯性滤波器、实际微分器、反相运算器和减法器；
17、其中，所述五阶惯性滤波器，用于接收过程给定信号输出端输入的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定信号，对所述过程给定信号进行五阶惯性滤波处理，输出五阶惯性滤波信号，并将所述五阶惯性滤波信号输入至所述减法器的被减数端中；
18、所述实际微分器，用于接收过程给定信号输出端输入的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定信号，对所述过程给定信号进行实际微分处理，输出实际微分信号，并将所述实际微分信号输入至所述反相运算器；
19、所述反相运算器，用于对输入的所述实际微分信号进行反相运算处理，得到反相运算信号，并将所述反相运算信号输入至所述减法器的减数端中；
20、所述减法器，用于对输入的所述五阶惯性滤波信号和所述反相运算信号进行减法处理，输出所述移动机器人轮速最速控制系统的系统给定信号。
21、在一种可能的实现方式中，所述过程给定装置的表达式，如下所示：
22、
23、式中，fefcagv(s)为移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置的拉普拉斯传递函数，fro(s)为反相运算器的传递函数，系数为-1，fad(s)为实际微分器的拉普拉斯传递函数，tad为实际微分器的时间常数，单位为毫秒，kad为实际微分器的增益，单位为无量纲，ffoif(s)为五阶惯性滤波器的拉普拉斯传递函数，tfoif为五阶惯性滤波器的时间常数，单位为毫秒。
24、在一种可能的实现方式中，所述五阶惯性滤波器，如下所示：
25、
26、式中，ffoif(s)为五阶惯性滤波器的拉普拉斯传递函数，tfoif为五阶惯性滤波器的时间常数，单位为毫秒。
27、在一种可能的实现方式中，所述实际微分器，如下所示：
28、
29、式中，fad(s)为实际微分器的拉普拉斯传递函数，kad为实际微分器的比例增益，单位为无量纲，tad为实际微分器的时间常数，单位为毫秒。
30、在一种可能的实现方式中，所述反相运算器，如下所示：
31、fro(s)＝-1；
32、式中，fro(s)为反相运算器的拉普拉斯传递函数，为-1系数。
33、在一种可能的实现方式中，所述过程给定信号输出端与所述五阶惯性滤波器的输入端相连接，所述五阶惯性滤波器的输出端与所述减法器的被减数端相连接，所述过程给定信号输出端与所述实际微分器的输入端相连接，所述实际微分器的输出端与所述反相运算器的输入端相连接，所述反相运算器的输出端与所述减法器的减数端相连接。
34、本专利技术还提供了一种移动机器人轮速最速控制系统，包括：如上述任意一项所述的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置、反馈单元、加速型工程最速比例-积分控制器和过程；
35、其中，所述过程给定装置的输出端与所述反馈单元的第一输入端相连接，所述反馈单元的输出端与所述加速型工程最速比例-积分控制器相连接，所述加速型工程最速比例-积分控制器的输出端与所述过程的输入端相连接，所述过程的输出端与所述反馈单元的第二输入端相连接，形成闭环反馈；
36、所述过程给定装置，用于执行如上述任意一项所述的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法。
37、在一种可能的实现方式中，所述加速型工程最速比例-积分控制器，如下所示：
38、faefpi(s)＝kaefpi[1+faefi(s)]；
39、
40、
41、taefi＝taeftf；
42、式中，faefpi(s)为加速型工程最速比例-积分控制器aefpi的传递函数，kaefpi为串级比例控制增益，单位为无量纲，faefi(s)为加速型工程最速积分器afei的传递函数，faeftf(s)为加速型工程最速跟踪滤波器aeftf的传递函数，taefi为加速型工程最速积分器的时间常数，单位为毫秒，taeftf为加速型工程最速跟踪滤波器的时间常数，单位为毫秒，n为阶次，单位无量纲；i和l为过程变量，为正整数。
43、本专利技术还提供本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种移动机器人最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述五阶惯性滤波器，如下所示：
3.如权利要求1所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述实际微分器，如下所示：
4.如权利要求1所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述反相运算器，如下所示：
5.一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，包括：五阶惯性滤波器、实际微分器、反相运算器和减法器；
6.如权利要求5所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，所述过程给定装置的表达式，如下所示：
7.如权利要求5所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，所述过程给定信号输出端与所述五阶惯性滤波器的输入端相连接，所述五阶惯性滤波器的输出端与所述减法器的被减数端相连接，所述过程给定信号输出端与所述实际微分器的输入端相连接，所述实际微分器的输出端与所述反相运算器的输入端相连接，所述反相运算器的输出端与所述减法器的减数端相连接。
8.一种移动机器人轮速最速控制系统，其特征在于，包括：如权利要求5-7任意一项所述的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置、反馈单元、加速型工程最速比例-积分控制器和过程；
9.如权利要求8所述的一种移动机器人轮速最速控制系统，其特征在于，所述加速型工程最速比例-积分控制器，如下所示：
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任意一项所述的移动机器人轮速最速控制系统的过程给定。
...
【技术特征摘要】
1.一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种移动机器人最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述五阶惯性滤波器，如下所示：
3.如权利要求1所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述实际微分器，如下所示：
4.如权利要求1所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定方法，其特征在于，所述反相运算器，如下所示：
5.一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，包括：五阶惯性滤波器、实际微分器、反相运算器和减法器；
6.如权利要求5所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，所述过程给定装置的表达式，如下所示：
7.如权利要求5所述的一种移动机器人轮速最速控制系统的过程给定装置，其特征在于，所述过程给定信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兵，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。