[发明专利]内嵌扰动估计补偿算法的驱动器

权利要求书

1.一种内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，包括：

扰动检测模块，用于获取工作平台的运动反馈信息，以及对工作平台进行运动规划，得到运动规划信息；

主控模块，用于根据所述的运动规划信息与运动反馈信息的差值估算扰动，同时输出控制量，对输出的控制量进行滤波后再进行补偿，得到最终的控制量用于对伺服电机的驱动模块进行控制；其中：

所述的运动反馈信息为工作平台的位移，或工作平台的位移和速度；所述的运动规划信息包括工作平台的位移信息、速度信息和加速度信息；

所述的估算扰动，包括：

当所述的反馈信息为位移时，将位移反馈与运动规划的位移信息做差，得到位移差；当所述的反馈信息为工作平台的位移和速度时，除了计算位移差之外，还将工作平台的速度反馈与运动规划的速度信息做差，得到速度差；然后将位移差与控制量一起输入到扩张状态观测器中，估计工作平台的速度差和扰动差，得到速度差的估计值、扰动差的估计值；

所述的滤波后再进行补偿包括：

将速度差的估计值与位移差输入到主控模块中进行处理，得到所述输出的控制量；或将速度差与位移差输入到主控模块中进行处理，得到所述输出的控制量；对输出的控制量进行滤波，之后将扰动差的估计值、运动规划的加速度信息补偿到滤波后的控制量中，得到最终的控制量。

2.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的滤波为软件滤波，所述的主控模块中设置有滤波算法。

3.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的滤波为硬件滤波，所述的驱动器还包括：

陷波滤波模块，用于对所述输出的控制量进行陷波滤波；

信号合成模块，用于将陷波滤波后的控制量与所述的加速度信息、扰动差的估计值合成为最终的控制量。

4.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的将速度差的估计值与位移差输入到主控模块中进行处理，得到所述输出的控制量，包括：

将速度差的估计值与所述的位移差输入到主控模块中，对位移差进行等比例增益放大，再对位移差进行微分环节计算后乘以比例增益，得到工作平台的控制量。

5.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的将速度差与位移差输入到主控模块中进行处理，得到所述输出的控制量，包括：

将所述的速度差与位移差输入到主控模块中，对速度差进行比例增益放大，得到工作平台的控制量。

6.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的驱动器还包括：

电源模块，与稳压整流模块连接，其中电源模块用于提供电源，稳压整流模块用于为伺服电机提供稳定的电压和电流；

反馈模块，包括数模转换模块、编码器模块、电流反馈获取单元、电压反馈获取单元和电机位置反馈获取单元，其中：

电机位置反馈获取模块用于获取伺服电机的位置，然后将位置信息传递给编码器模块，编码器模块将位置信息反馈给主控模块；所述的数模转换模块分别与电流反馈获取模块、电压反馈获取模块电连接，电流反馈获取模块、电压反馈获取模块分别用于采样伺服电机的电流、电压的模拟量，并将模拟量传输给数模转换模块，数模转换模块将模拟量转换为数字量反馈给主控模块。

7.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的工作平台为刚柔耦合平台，包括安装在机械导轨上的框架以及通过柔性铰链连接于所述框架上的工作平台，工作平台由所述的伺服电机驱动。

8.如权利要求1所述的内嵌扰动估计补偿算法的驱动器，其特征在于，所述的扩张状态观测器的设计为：

上式中，m为工作平台的惯量，e_y为位移差，为位移差的估计值，为速度差的估计值，为扰动差的估计值，u为控制量，β₁＝3ω，β₂＝3ω²，β₃＝ω³，ω为需要调节的参数。