[发明专利]双通道反馈扰动估计补偿驱动器

说明书

本发明公开了一种双通道反馈扰动估计补偿驱动器，包括：扰动检测模块，用于获取工作平台的运动反馈信息和工作平台的扰动信号；主控模块，用于对工作平台进行运动规划，得到工作平台的运动规划信息，然后根据所述的运动规划信息与运动反馈信息得到工作平台的控制量；对所述的控制量进行滤波和补偿，之后估计工作平台的扰动差，将扰动差的估计值补偿到控制量中，得到最终的控制量用于对伺服电机的驱动模块进行控制；当另外一个通道没有输入，而用运动规划命令替代时，该驱动器也能实现单反馈驱动估计补偿功能。本发明从驱动器底层实现，干扰小，带宽高，通过增加第二运动反馈模块，单一驱动器就可以实现运动偏差量测，提高了控制系统的性能。

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种双通道反馈扰动估计补偿驱动器。

背景技术

目前伺服控制系统在高端数控机床、精密电子封装设备和机器人等行业占据重要地位。随着高速精密制造产业不断发展，为高速精密伺服控制系统产业提供了巨大的发展前景和发展空间。

伺服控制系统控制方式主要分为全闭环控制和非全闭环控制。相对于非全闭环控制，全闭环控制的控制精度更高。但传统的闭环控制系统仅仅通过对比目标量和实际量两者之间的关系进行闭环控制，例如工作对象通过位置环进行全闭环控制。主控芯片输出目标位置驱动平台运动，然后检测平台的实际位置，通过对比目标位置和实际位置之间的位置误差，再将其反馈至主控芯片重新调整控制。其中，平台位置的检测有两种方式，一种是由伺服电机本身所安装的光电编码器，由于是以间接的方式反馈工作对象的位置，再通过闭环控制达到位置控制的目的。另一种方式是直接将位置传感组件安装在平台上，如光栅尺、激光位置检测计等等，直接反馈工作对象的位置，再通过闭环控制达到位置控制的目的。但发明人通过研究发现该种伺服控制系统的控制方法存在明显的不足，特别是在高速精密运动控制的情况下，其控制方法的不足之处更加突出。例如在直线伺服电机驱动系统中，传统的位置闭环控制忽略了摩擦力和平台弹性变形对控制系统造成扰动，造成了实际控制过程中运动目标不能迅速平稳达到稳定状态。显然，传统的伺服系统在补偿方案和控制方法难以满足日益增长的高速精密运动控制的要求。

发明内容

发明提出一种双通道反馈扰动估计补偿驱动器，在驱动器中加入自抗扰控制算法，自抗扰控制可以将模型误差与外部干扰作为统一的扰动因素进行考虑，实现对所有干扰信息的抑制，补偿扰动造成的误差。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种双通道反馈扰动估计补偿驱动器，包括：

扰动检测模块，包括第一运动反馈模块和第二运动反馈模块，其中第一运动反馈模块用于获取工作平台的运动反馈信息，第二运动反馈模块用于获取工作平台的扰动信号；

主控模块，用于对工作平台进行运动规划，得到工作平台的运动规划信息，然后根据所述的运动规划信息与运动反馈信息得到工作平台的控制量；对所述的控制量进行滤波和补偿，之后估计工作平台的扰动差，将扰动差的估计值补偿到控制量中，得到最终的控制量用于对伺服电机的驱动模块进行控制；

所述的工作平台的运动反馈信息包括工作平台的位移、速度；所述的工作平台的扰动信号包括第一位移差、第一速度差；

所述的根据所述的运动规划信息与运动反馈信息得到工作平台的控制量，包括：

所述的运动规划信息包括工作平台的位移、速度和加速度；将工作平台的位移、速度，与规划的位移、速度分别做差，得到的位移差、速度差记为第二位移差、第二速度差；根据第二位移差、第二速度差得到工作平台的控制量；

对所述的控制量进行滤波和补偿，之后估计工作平台的扰动差，包括：