[发明专利]一种用于指向机构的在线加减速控制方法、系统及介质

权利要求书

1.一种用于指向机构的在线加减速控制方法，其特征在于实施步骤包括：

1)确定指向机构的系统当前状态；

2)基于系统当前状态确定下个伺服周期的估计加减速度状态值

3)判断是否存在有限行程限制，如果存在有限行程则确定有限行程条件下的安全位置边界s_res，并根据安全位置边界s_res对下个伺服周期的估计加减速度状态值进行修正得到下个伺服周期的加速度a_n+1；否则直接将下个伺服周期的估计加减速度状态值作为下个伺服周期的加速度a_n+1；

4)根据下个伺服周期的加速度a_n+1计算下个伺服周期的位置s_n+1和速度v_n+1；

步骤2)基于系统当前状态确定下个伺服周期的估计加减速度状态值具体采用基于决策树的加减速判断方法确定下个伺服周期的估计加减速度状态值所述采用基于决策树的加减速判断方法确定下个伺服周期的估计加减速度状态值的步骤包括：

2.1)基于当前位置s₀和当前速度v₀以及目标速度v_t确定决策树的状态：若s₀s_t、v₀0且v_t0，则决策树状态为状态1；若s₀s_t、v₀0且v_t≤0，则决策树状态为状态2；若s₀s_t、v₀≤0且v_t≥0，则决策树状态为状态3；若s₀s_t、v₀≤0且v_t≤0，则决策树状态为状态4；若s₀s_t、v₀≥0且v_t≥0，则决策树状态为状态5；若s₀s_t、v₀≥0且v_t0，则决策树状态为状态6；若s₀s_t、v₀0且v_t≥0，则决策树状态为状态7；若s₀s_t、v₀0且v_t0，则决策树状态为状态8；

2.2)当决策树状态为状态1或状态8时跳转执行步骤2.3)；当决策树状态为状态2或状态7时跳转执行步骤2.4)；当决策树状态为状态3～6时跳转执行步骤2.5)；

2.3)判断当前速度v₀的绝对值小于等于目标速度v_t的绝对值是否成立，如果成立则基于式(2)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值否则判断式(3)是否成立，如果成立则基于式(4)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值否则基于式(5)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值跳转执行步骤3)；

abs((v₀+2×a_max×T)²-v_t²)/2/a_max≥abs(s₀-s_t) (3)

式(2)～式(5)中，s₀为当前位置，s_t为目标位置，a_max为指向机构运动轴系的最大加速度，v₀为当前速度，v_t为目标速度，T为伺服周期；

2.4)判断式(6)是否成立，如果成立则基于式(7)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值否则基于式(8)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值跳转执行步骤3)；

abs((v₀+2×a_max×T)²-v_t²)/2/a_max≥abs(s₀-s_t) (6)

式(6)～式(8)中，s₀为当前位置，s_t为目标位置，a_max为指向机构运动轴系的最大加速度，v₀为当前速度，v_t为目标速度，T为伺服周期；

2.5)基于式(9)确定下个伺服周期的估计加减速度状态值跳转执行步骤3)；

式(9)中，s₀为当前位置，s_t为目标位置，a_max为指向机构运动轴系的最大加速度。