[发明专利]一种基于混合脉冲激励的输入整形器及设计方法

权利要求书

1.一种基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法，其特征在于，所述基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法包括：

步骤一，建立二阶振动系统闭环传递函数；

步骤二，根据步骤一建立的二阶振动系统闭环传递函数，对阻尼二阶振动系统建立仿真模型；

步骤三，在交流伺服系统的位置指令输入端给定固定采样时长的单位阶跃信号，获取阻尼二阶振动系统对单位阶跃信号的响应曲线；

步骤四，对响应曲线进行频谱分析，得到阻尼二阶振动系统振动频率以及阻尼比；

步骤五，根据阻尼二阶振动系统振动频率以及阻尼比，通过求解约束方程得到混合脉冲激励输入整形器的混合脉冲序列；

所述步骤五进一步包括：

第一步，输入整形器系列脉冲之和：

第二步，将该脉冲序列作用于二阶振动系统闭环传递函数的阻尼二阶振动系统，得到残余振动为：

其中

其中，A_i、t_i分别为脉冲序列中各脉冲的幅值以及作用时刻，阻尼二阶振动系统的振动频率为

第三步，给定混合脉冲序列幅值：

其中，Q为整形器的品质因数，n为奇数；

第四步，对混合脉冲序列作用时间增加约束条件满足残余振动式为零，约束条件为：

第五步，增加残余振动微分为零，即：

通过给定混合脉冲序列幅值条件求解约束方程、得到混合脉冲序列激励下的输入整形器各脉冲序列幅值A_i以及作用时间t_i；

步骤六，将得到的混合脉冲序列与期望输入进行卷积得到输入指令，完成对阻尼二阶振动系统的残余振动抑制。

2.如权利要求1所述的基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法，其特征在于，所述步骤一二阶振动系统闭环传递函数为：

其中，ω_n为系统自然振动频率，ξ为系统阻尼比。

3.一种利用权利要求1～2任意一项所述的基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法获得的基于混合脉冲激励的输入整形器。

4.一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求1～2任意一项所述的基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法。

5.一种利用权利要求1～2任意一项所述的基于混合脉冲激励的输入整形器设计方法的刚度有限传动设备伺服系统。