[发明专利]基于参考调节器的贴片机驱动系统的多变量约束控制方法

说明书

基于参考调节器的贴片机驱动系统的多变量约束控制方法，本发明涉及贴片机驱动系统的多变量约束控制方法。本发明为了解决在运动过程中由于速度过大对贴片机启动系统造成损害或因为控制输入超过贴片机所提供的最大输入导致贴片机不能正常工作等问题。本发明包括：一、建立贴片机驱动系统沿x轴或y轴运动的动力学模型，并确定贴片机驱动系统受到的约束条件；二、为贴片机驱动系统设计采样控制器；三、在假设贴片机驱动系统的未建模动态以及外界扰动为常值的条件下，预测当参考信号不发生变化时贴片机驱动系统的状态和控制输入的大小；四、设计参考调节器，使贴片机驱动系统满足步骤一中的约束条件。本发明用于贴片机运动系统的多变量约束控制领域。

技术领域

本发明涉及贴片机运动系统的多变量约束控制领域，特别涉及贴片机驱动系统的多变量约束控制方法。

背景技术

在贴片机工作的过程中，根据不同的需要，会要求贴片机动平台在运动过程中满足一定的约束条件，例如贴片机动平台必须在某一个范围内运动，否则会导致贴片机动平台撞击贴片机的边缘，对贴片机设备造成损害；贴片机动平台的运动速度也不可能达到无限大，或受到贴片机所处环境的限制导致动平台的运动速度不能过大；再者，在贴片机工作时，为贴片机驱动系统所能提供的最大电压和电流都是有限的，即贴片机驱动系统所能提供的最大控制输入是有限的，当所需的控制输入量超过蹄片及驱动系统所能提供的最大值时，贴片机会无法正常工作。为了解决这些系统受到约束问题，需要提出了一种基于参考调节器的多变量约束控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有贴片机驱动系统在运动过程中存在由于速度过大而对贴片机启动系统造成损害或者因为控制输入超过贴片机所能提供的最大输入导致贴片机不能正常工作等问题，而提出基于参考调节器的贴片机驱动系统的多变量约束控制方法。

基于参考调节器的贴片机驱动系统的多变量约束控制方法包括以下步骤：

步骤一、建立贴片机驱动系统沿x轴或y轴运动的动力学模型，用状态空间模型表示，并确定贴片机驱动系统受到的约束条件；x轴为横向，y轴为纵向；

步骤二、根据步骤一建立的动力学模型，为贴片机驱动系统设计采样控制器；

步骤三、在假设贴片机驱动系统的未建模动态以及外界扰动为常值的条件下，预测当参考信号不发生变化时贴片机驱动系统的状态和控制输入的大小；贴片机驱动系统的状态包括贴片机动平台的位移和速度；

步骤四、根据步骤三预测的结果，设计参考调节器，使贴片机驱动系统满足步骤一中的约束条件。

本发明的有益效果为：

本发明方法是通过设计参考调节器，实时调整系统的参考输入信号，从而使系统状态或控制输入限制在约束范围内。

采用本发明设计的参考调节器，有效的解决了贴片机驱动系统的约束控制问题，可以实现对贴片机动平台的位移，速度和施加的控制输入大小的约束，达到保护贴片机设备和保证控制效果的目的。从图5-9中可以看出，在贴片机动平台运行的过程中，贴片机的位移被约束在400mm之内，速度也在被约束在预先设定的范围内，控制输入量也几乎处处小于最大输入值的70％。

附图说明

图1为贴片机驱动系统的闭环系统；

图2为施加了参考调节器后的闭环系统框图；

图3为参考信号为阶跃信号，不施加参考调节器时贴片机系统动平台的状态；

图4为参考信号为阶跃信号，不施加参考调节器时系统的控制输入；

图5为参考信号为阶跃信号，带有参考调节器时贴片机系统动平台的运动轨迹；

图6为参考信号为阶跃信号，带有参考调节器时贴片机系统动平台的运动速度；