[发明专利]机器人伺服的滑膜变结构控制方法及装置

权利要求书

1.一种机器人伺服的滑膜变结构控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立伺服系统的被控对象传递函数及三阶滑膜变结构控制模型；

采用电流传感器和位置传感器采集电机电流及实时位置、速度反馈；

根据指令和反馈信息计算误差及误差的一二阶微分；

根据误差状态计算切换面函数s；

根据切换面函数s及选取的趋近率，计算变结构控制律输出U。

2.根据权利要求1所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法，其特征在于，所述建立伺服系统的被控对象传递函数，包括：

建立伺服系统的被控模型传递函数为：

其中：R为电机相电阻，L为电机相电感，K_t为转矩常数，

K_e为反电动势系数，J为转子惯量。

3.根据权利要求1所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法，其特征在于，所述根据指令和反馈信息计算误差及误差的一二阶微分，包括：

系统控制周期为50us，定义系统误差为e，每个周期内采集位置θ、速度v(s)、电流反馈I(s)信号，使用x₁,x₂,x₃分别表示误差及误差的一二阶微分，结合指令P(t)可计算如下：

x₁＝e＝P(t)-B_pθ(t)

4.根据权利要求1所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法，其特征在于，所述根据切换面函数s及选取的趋近率，计算变结构控制律输出U，包括：

根据误差项，选取切换面函数s＝f(x₁,x₂,x₃)＝c₁x₁+c₂x₂+x₃，设计趋近率函数为：

其中，c₁,c₂,ε,k为变结构滑膜控制器调节参数。

5.根据权利要求1所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法，其特征在于，所述计算变结构控制律输出U，包括：

根据趋近率及误差的一二阶微分，设计变结构控制器输出为：

6.一种机器人伺服的滑膜变结构控制装置，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于建立伺服系统的被控对象传递函数及三阶滑膜变结构控制模型；

电机信息采集模块，用于采用电流传感器和位置传感器采集电机电流及实时位置、速度反馈；

误差计算模块，用于根据指令和反馈信息计算误差及误差的一二阶微分；

切换面函数计算模块，用于据误差状态计算切换面函数s；

输出计算模块，用于据切换面函数s及选取的趋近率，计算变结构控制律输出U。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的机器人伺服的滑膜变结构控制方法的步骤。