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原文传递重力卸荷设备动态指标的准静态测试方法

专利名称：	重力卸荷设备动态指标的准静态测试方法
摘要：	本发明公开了一种重力卸荷设备动态指标的准静态测试方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、计算传递函数矩阵；步骤二、划分重力卸荷控制系统结构，并预留信号端口w；步骤三、计算H(s)；步骤四、将H(s)离散化得到H(z)，编写程序，实现H(z)并将其输出赋值给u_c；步骤五、编写输入函数d_i的测试信号发生器；步骤六、连接重力卸荷设备进行测试；步骤七、设定v＝0，设定参考拉力指令r为工作拉力，使其进入恒力工作状态；步骤八、发送指令，激励系统运行；步骤九、处理数据，得到待评估的系统性能指标；步骤十、评估误差。本发明不用专用运动发生设备，可以在准静态条件下对动态指标进行测试。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	卢鸿谦;丁戍辰;尹航;班晓军;黄显林;樊世超;杨晓宁
专利状态：	有效
申请号：	CN201811271500.3
公开号：	CN109353551A
代理机构：	哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206
代理人：	高媛
分类号：	B64G7/00(2006.01)I;B;B64;B64G;B64G7
申请人地址：	150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.一种重力卸荷设备动态指标的准静态测试方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、建立重力卸荷设备机械部分的动力学状态空间数学模型，根据动力学状态空间数学模型计算由u到y的传递函数矩阵Pu(s)和由d到y的传递函数矩阵Pd(s)：y(s)＝Pu(s)u(s)+Pd(s)d(s)；式中，y为拉力，u为电机的控制信号，d为动态指标评估时输入的干扰项或指令信号；注意零极点先不要对消；步骤二、划分重力卸荷控制系统结构，并在控制信号u之前和控制律C(s)的输出uc之后预留信号端口w，使u＝uc+w；步骤三、计算H(s)：对于P_u和P_d都是1维的传递函数的情况，设其中p₁为P_u中含有的闭左半平面零点的个数，K为P_u的最高次系数，b_i为P_u的闭左半平面零点，s为拉普拉斯变换的变量；如果P_u中不含开右半平面零点，则N_u+＝1，k＝0，否则k为P_u中含有的开右半平面零点的个数，a_i为P_u的开右半平面零点；n_d为N_d的阶次，如果n_d＞p₁+k，则T为充分小滤波时间常数，否则R(s)＝1；当Pu中不含开右半平面零点时，H(s)的计算公式如下：否则：对消其全部重合的零、极点；步骤四、将H(s)离散化得到H(z)，编写程序，实现H(z)并将其输出赋值给uc；步骤五、编写输入函数di的测试信号发生器；步骤六、连接重力卸荷设备进行测试时，负载使用重量为G的重物，G>1.2Tmax，Tmax为重力卸荷设备最大拉力；步骤七、设定v＝0，设定参考拉力指令r为工作拉力，使其进入恒力工作状态；步骤八、发送指令，通过程序选择不同的di信号发生器，并令v＝di，从虚拟信号输入口输入信号，激励系统运行，至少同时记录v、u、y和相应的时间；步骤九、按如下方式处理数据，得到待评估的系统性能指标：检查u,y确保系统未发生饱和，始终工作在线性段，在r保持不变的情况下计算v到y的传递函数Gvy(s)＝(y‑r)(s)/v(s)，进而得到y对di的响应Gdy(s)＝(y‑r)(s)/di(s)；步骤十、评估误差：假设真实模型为其中ΔP_u,ΔP_d分别为P_u,P_d的建模误差，则真正所需的测试指标的幅频特性为：以\|Gvy\|代替\|Gdy\|的相应特性进行评估，产生的相对误差为：
所属类别：	发明专利