[发明专利]一种双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法及系统

权利要求书

1.一种双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立双驱动跟踪平台的动力学模型；

根据所述动力学模型得到比所述双驱动跟踪平台维数低的渐近稳定的目标系统；

根据所述目标系统确定所述目标系统中浸入映射；

根据所述目标系统中浸入映射得到隐式流形；

根据所述隐式流形得到控制律；所述控制律用于使动态轨迹在所述目标系统中浸入映射下的像保持不变吸引流形，还用于使所述动态轨迹有界；所述动态轨迹为所述双驱动跟踪平台在所述控制律作用下的动态轨迹；

建立双驱动跟踪平台非线性摩擦的LuGre摩擦模型；

利用所述控制律对所述LuGre摩擦模型进行自适应摩擦补偿控制。

2.根据权利要求1所述的双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述动力学模型表示为：

U＝M₂²Y²+2M₁M₂Y²+I₁(M₁+M₂)

式中，X₁为第一电机的位移量；X₂为第二电机的位移量；所述第一电机为双驱动跟踪平台中第一导轨配备的电机；所述第二电机为双驱动跟踪平台中第二导轨配备的电机；M₁为双驱动跟踪平台中横梁的质量；M₂为所述横梁上滑块的质量；L为所述横梁的长度；Y为所述滑块的重心到所述横梁的重心的距离；I₁为所述横梁的转动惯量；f(v)为双驱动跟踪平台非线性摩擦的函数形式；μ为双驱动跟踪平台中接触面间宏观下的粘滞摩擦系数；M为惯量矩阵；U为矩阵惯量矩阵M的系数的倒数。

3.根据权利要求2所述的双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述目标系统表示为：

式中，ξ₁为目标系统中的一点；x为目标系统表达式中的未知数；λ为正参数。

4.根据权利要求3所述的双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述浸入映射表示为：

式中，β₁为目标系统中一点的浸入映射；β₂为目标系统的浸入映射。

5.根据权利要求3所述的双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述控制律表示为：

式中，F₁为所述第一电机作用在所述第一导轨的力；K₀为1；χ为常数，χ∈[0.5,1]；Δx为双驱动跟踪平台跟踪误差，Δx＝x₁-x；θ₁₁为惯量矩阵第一行第一列；η为任意大于零的常数；k为大于零的正系数；x₁表示所述第一导轨的位移量；x₃表示所述第一导轨的运行速度；z表示摩擦补偿控制器中未知参数估计误差；θ_m表示双驱动跟踪平台面临m个不确定参数情形下，在期望位置处仍具有全局渐近平衡稳定点。

6.根据权利要求5所述的双驱动跟踪平台的自适应摩擦补偿控制方法，其特征在于，所述隐式流形表示为：

Q＝{x|π(x)＝x₃-β₃＝0}

式中，Q表示隐式流形；π(x)为隐式流形表达式；β₃为在隐式流形上的一个映射点。