申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

申请日：2024-01-04

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117518837B

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明涉及振动控制技术领域，具体提供一种基于参数化模型的解耦方法，通过系统辨识得到系统参数化模型；将状态空间的馈通项通过积分算子消除，得到一组线性约束方程；构造系统优化问题得到优化公式；构造优化目标，得到优化目标公式；通过对优化目标优化得到系统得变换矩阵；将优化问题与约束方程结合起来得到变换矩阵，可以自由选择所需要的解耦模态，将求解解耦矩阵的问题转化成优化问题，可以根据工程得实际需要指定优化目标，利用现有的优化算法，得到适合工程实际得解耦模型，不需要计算系统的质量和刚度矩阵，只需要系统的最小状态空间实现，可以适用于一般的非解耦的控制系统，对于复杂构型并联平台也可以达到良好的解耦效果。

主权项：1.一种基于参数化模型的解耦方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过系统辨识得到系统参数化模型；S2：将所述参数化模型的状态空间的馈通项通过积分算子消除得到线性约束方程；S3：根据所述线性约束方程构造系统优化问题；S4：根据所述优化问题构造优化目标；S5：通过对所述优化目标进行优化得到系统的变换矩阵；S6：将所述优化问题与所述线性约束方程结合得到变换矩阵；若不考虑系统输入矢量的直接传递，则馈通项可通过积分算子消去；找到一对阶方阵矩阵、对系统解耦，将多输入多输出系统转化为单输入单输出系统，则变换后系统的状态控制实现的表达式为： 其中，、和为具有如下形式的块对角矩阵： ； 表示解耦后的系统振动传递主路径的传递函数，为解耦后系统矩阵，用于描述系统内部状态的联系；为解耦后控制矩阵，为解耦后输出矩阵，为解耦后零矩阵；表示系统左解耦矩阵，表示系统右解耦矩阵，表示内部第k个对角元素的第一个值，表示内部第k个对角元素的第二个值；表示内部第k个对角元素的第一个值，表示内部第k个对角元素的第二个值；表示内部第k个对角元素的第一个值，表示内部第k个对角元素的第二个值；所述S2包括：对比变换前后系统的状态空间实现，可以得到变换矩阵、的一组线性约束方程： 根据向量、的元素数目即多于向量、的数目即，即线性约束方程个数多于待求未知量总数，将所述线性约束方程转化为优化问题求解得到解耦矩阵，表示向量化算子，表示矩阵的Kronecker积；所述S3包括：预设向量、中非零元素组成的向量分别为、，对应的零元素组成的向量分别为、，将每个所述线性约束方程拆分成两个向量线性方程： 其中，矩阵、和是按照、、和中元素顺序用矩阵、的行向量组装而成的矩阵，并结合所述线性约束方程得到如下关系式： ；所述S4中包括构造所述优化问题构造优化目标，对应的目标函数表达式为： 则完全解耦矩阵对应的向量、可分别使得目标函数、取得最小值0；若不能完全解耦，则目标函数值越小，对应的解、的解耦效果越好，将求解解耦矩阵的问题转化为优化问题，其中，为第一优化目标函数，为第二优化目标函数，为第一优化目标函数的因变量，为第二优化目标函数的因变量，表示矩阵的转置。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于参数化模型的解耦方法

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