專利名稱：多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，更詳細地說，涉及如下的多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法通過在向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的基準(zhǔn)輸入命令中，追加由具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)多一個的脈沖所組成的假想振動消除命令，能夠有效地消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，并且還能夠提高多模式系統(tǒng)的性能。
背景技術(shù)：
一般來說，輸入成形控制裝置用于消除具有一個振動模式的系統(tǒng)的殘留振動，為此產(chǎn)生針對一個振動模式的反相振動來消除殘留振動。
另一方面，在工業(yè)現(xiàn)場中使用的移送裝置以包含起重機、搬運機、以及利用了伺服系統(tǒng)的正交機器人和多關(guān)節(jié)機器人等的多種方式存在。
對這種系統(tǒng)的性能帶來最大影響的因素，可以說是在系統(tǒng)的過渡狀態(tài)下出現(xiàn)的振動。特別是，在移送裝置的特性方面，在目標(biāo)地點中出現(xiàn)的殘留振動成為對系統(tǒng)性能直接帶來影響的要因。
由在工業(yè)現(xiàn)場中廣泛使用的搬運裝置所產(chǎn)生的振動，至少具有兩個以上的振動模式。另外，一般來說，第一個振動模式與第二個以上的振動模式相比，振動周期慢，振動幅值大，因此可以說帶給系統(tǒng)性能的影響相對大。
在大部分的系統(tǒng)中，第二個以上的振動模式的振動頻率遠大于第一個的振動頻率，因此大多數(shù)情況下忽略。但是，如

圖1所示，對于存在具有相互不同的重量的兩個質(zhì)量體mi、m2的起重機或者進行精密定位作業(yè)的搬運裝置來說，大多數(shù)情況下第二個振動模式的振動對系統(tǒng)的性能帶來影響。
存在很多必須根據(jù)系統(tǒng)的特性來考慮多個振動模式的情況。本發(fā)明的目的在于， 通過有效地消除這樣在工業(yè)現(xiàn)場中廣泛使用的搬運裝置的多模式振動，提高由于振動而下降的系統(tǒng)的性能，在如起重機那樣的高危險裝置中實現(xiàn)安全的控制系統(tǒng)。
圖1至圖3是表示一般的多模式系統(tǒng)的圖，在多模式系統(tǒng)中對系統(tǒng)的性能帶來影響的振動模式至少有兩個以上。在這種系統(tǒng)中為了改善振動特性，必須考慮對系統(tǒng)的特性帶來影響的兩個以上的振動模式來消除振動。因而，要求消除由在多模式系統(tǒng)中存在的全部振動模式所產(chǎn)生的殘留振動的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決如上所述那樣的問題點而作出的，其目的在于，提供一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其通過在向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的基準(zhǔn)輸入命令中，追加由具有相互不同的延遲時間、且比多個振動模式的個數(shù)多一個的脈沖所組成的假想振動消除命令，能夠有效地消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，并且還能夠提高多模式系統(tǒng)的性能。
為了達成上述目的，本發(fā)明的第1方式提供一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其將振動消除命令追加到基準(zhǔn)輸入命令中來消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動， 其中，所述基準(zhǔn)輸入命令是向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的命令，該方法的特征在于，所述振動消除命令利用既定的各振動模式的固有振動值(Sk)來產(chǎn)生具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)(η)多‘1’個的脈沖，并且確定所述脈沖的延遲時間(tk，k= 1,2, ..., n+1)以及大小(Ak)的過程包括如下步驟(a)根據(jù)由具有相互不同的延遲時間的(n+1)個脈沖的組合所組成的公式(a)Un(t) =A1S (t-t,) + A2 δ (t-t2)+...+An+15 (t-tn+1)}來定義所述振動消除命令Un(t)} ； (b)以將所述定義的公式(a)的第一個脈沖的作用時間U1)設(shè)為‘0’的狀態(tài)進行拉普拉斯變換，獲得公式
(b) { In(S) = 4 ++(c)為了利用所述獲得的公式(b)來抵消由各振動模式構(gòu)成的固有振動值(Sk)，以使對象固有振動值(Sk)成為零點的方式，定義公式(c) {In(Sk) = 0，k = 1,2, . . . , η} ； (d)定義將脈沖大小之和限制為‘1’的公式(d) {In(0) =A^A2+. . . +An= 1}，使得在利用所述獲得的公式(b)通過所述振動消除命令來變更的所述基準(zhǔn)輸入命令的最終值的大小沒有變化；(e)利用所述定義的公式(c)以及公式(d)來獲得復(fù)數(shù)非線性矩陣方程式{公式(e)}；
權(quán)利要求
1.一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其將振動消除命令追加到基準(zhǔn)輸入命令中來消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，其中，所述基準(zhǔn)輸入命令是向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的命令，該方法的特征在于，所述振動消除命令利用既定的各振動模式的固有振動值(Sk)來產(chǎn)生具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)(η)多‘1’個的脈沖，并且，確定所述脈沖的延遲時間(tk，k= 1,2, ..., n+1)以及大小(Ak)的過程包括如下步驟(a)根據(jù)由具有相互不同的延遲時間的(n+1)個脈沖的組合所組成的公式(a)Un(t) =A1 δ (t-t1)+A2 δ (t-t2)+. . . +An+1 δ (t-tn+1)}來定義所述振動消除命令 Un(t)}；(b)以將所述定義的公式(a)的第一個脈沖的作用時間U1)設(shè)為‘0’的狀態(tài)進行拉普拉斯變換，獲得公式(b) { Jn(S) = A + A2^s ++,.. +}.(c)為了利用所述獲得的公式(b)來抵消由各振動模式構(gòu)成的固有振動值(Sk)，以使對象固有振動值(Sk)成為零點的方式，定義公式(C)Un(Sk) =0，k= l，2，...，n}；(d)定義將脈沖大小之和限制為‘1’的公式(d){In(0) =Ai+A2+...+An= 1}，使得在利用所述獲得的公式(b)通過所述振動消除命令來變更的所述基準(zhǔn)輸入命令的最終值的大小沒有變化；(e)利用所述定義的公式(c)以及公式(d)來獲得復(fù)數(shù)非線性矩陣方程式{公式(e)}Γ ι I 1 … 1 ]f A1 1 illi f 訥 … ,,. e-‘沔 A2 O 1e—化 … ^‘而j為i ——公式(e);L t f 隊 e 他 …《"‘.aJU [θ](f)利用基于重復(fù)計算的數(shù)值解析方法對所述獲得的公式(e)進行計算，獲得脈沖的延遲時間(tk)以及大小(Ak)的解；以及(g)根據(jù)既定的多模式系統(tǒng)的加速時間或者敏感度來確定所述獲得的脈沖的延遲時間 (tk)以及大小(Ak)的值中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其特征在于， 所述各振動模式的固有振動值(sk)，是根據(jù)下述公式(c-1)來定義的，^ =s^k…公式(c-1)這里，“、Onk是第k個振動模式的衰減比和固有振動數(shù)，是第k個振動模式的衰減固有振動數(shù)，定義為OJk=^rtk小-ζ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其特征在于，在所述步驟(f)中，能夠根據(jù)定義對于誤差的絕對值(Norm)并使該絕對值成為‘O’的下述公式(f)，獲得脈沖的延遲時間(tk)以及大小(Ak)的解
4. 一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其將振動消除命令追加到基準(zhǔn)輸入命令中來消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，其中，所述基準(zhǔn)輸入命令是向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的命令，該方法的特征在于，所述振動消除命令利用既定的各振動模式的固有振動解來產(chǎn)生具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)多‘1’個的脈沖。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，其通過在向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的基準(zhǔn)輸入命令中，追加由具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)多一個的脈沖組成的假想振動消除命令，能夠有效地消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，并且還能夠提高多模式系統(tǒng)的性能。根據(jù)本發(fā)明的多模式系統(tǒng)中的殘留振動消除方法，具有如下效果通過在向具有多個振動模式的多模式系統(tǒng)輸入的基準(zhǔn)輸入命令中，追加由具有相互不同的延遲時間、且個數(shù)比多個振動模式的個數(shù)多一個的脈沖組成的假想振動消除命令，能夠有效地消除由多模式系統(tǒng)產(chǎn)生的殘留振動，并且還能夠提高多模式系統(tǒng)的性能。
文檔編號F16F15/00GK102207166SQ201110075219
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者樸相員 申請人:Seah有限公司