RU2480805C1 - Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory - Google Patents

Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory Download PDF

Info

Publication number
RU2480805C1
RU2480805C1 RU2012113053/08A RU2012113053A RU2480805C1 RU 2480805 C1 RU2480805 C1 RU 2480805C1 RU 2012113053/08 A RU2012113053/08 A RU 2012113053/08A RU 2012113053 A RU2012113053 A RU 2012113053A RU 2480805 C1 RU2480805 C1 RU 2480805C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
control channel
dynamic object
speed
control
Prior art date
Application number
RU2012113053/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Филаретов
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу)
Priority to RU2012113053/08A priority Critical patent/RU2480805C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2480805C1 publication Critical patent/RU2480805C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: speed of a dynamic object at specific sections of a trajectory via simultaneous adjustment of signals of programmed action in each control channel is set as high as possible, while increasing it until, in the currently most loaded control channel(s) of the dynamic object, the value(s) of the input signal, which is directly proportional to the speed of the dynamic object on the trajectory, moves the corresponding actuating element(s) of the most loaded control channel(s) into a saturation zone and a zone of nonlinearity of characteristics thereof, and while reducing that speed directly proportional to the value of the input signal, whose modulus is greater than a certain maximum allowable value thereof.
EFFECT: moving a dynamic object with the maximum possible speed on arbitrary trajectories with high dynamic accuracy, which is provided by standard adjustment devices, owing to generation of such programmed signals which are transmitted to inputs of each control channel of the object, which ensure maximally intense operation of one or more actuating elements in corresponding control channels, but only in their linear zones without saturation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматического управления динамическими объектами, обеспечивающего их точное движение по заданной траектории, в частности многозвенными манипуляторами, мобильными роботами, подводными аппаратами и др.The invention relates to the field of automatic control of dynamic objects, ensuring their precise movement along a given path, in particular multi-link manipulators, mobile robots, underwater vehicles, etc.

Известен способ управления движением динамического объекта по траектории, включающий подачу на входы систем каждого канала управления программных воздействий, определяющих требуемое местоположение объекта на траектории в произвольный момент времени, оценку в каждом канале управления текущего отклонения от желаемого, задаваемого сигналами программных воздействий каждого канала, использование в каждом канале соответствующего текущего отклонения для получения корректирующих сигналов управления, уменьшающих величины этих текущих отклонений от сигналов программных воздействий, причем сигналы всех программных воздействий учитывают и используют при формировании в каждом канале управления дополнительных корректирующих сигналов управления для дополнительного уменьшения текущих отклонений от сигналов программных воздействий [Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978, с.144-145].A known method of controlling the movement of a dynamic object along a path, including applying to the inputs of each control channel program actions that determine the desired location of the object on the path at an arbitrary point in time, evaluating in each control channel the current deviation from the desired programmed signals from each channel, using each channel of the corresponding current deviation to obtain corrective control signals that reduce the values of these current deviations from program impacts signals, the signals of all impacts take account of software and used in the formation of each additional corrective control channel control signals to further reduce the current deviations from program impacts signals [Popov H.E. The theory of linear systems of automatic regulation and control. - M .: Nauka, 1978, p.144-145].

Недостатком известного способа управления является невысокая точность при управлении объектом по программным траекториям, если параметры этого объекта за счет взаимодействия с окружающей средой и эффектов взаимовлияния между всеми его степенями подвижности изменяются, а также, если его исполнительные элементы входят в режим насыщения, что не позволяет им в полной мере отрабатывать сигналы всех программных воздействий для обеспечения движений объекта по этим задаваемым траекториям.The disadvantage of this control method is the low accuracy when controlling an object along programmed paths, if the parameters of this object due to interaction with the environment and the effects of mutual influence between all its degrees of mobility change, as well as if its actuators enter saturation mode, which does not allow them fully process the signals of all program actions to ensure object movements along these specified trajectories.

Известен также способ управления движением динамического объекта по траектории, включающий подачу на входы систем каждого канала управления программных воздействий, определяющих требуемое местоположение объекта на траектории в произвольный момент времени, оценку в каждом канале управления текущего отклонения от желаемого, задаваемого сигналами программных воздействий каждого канала, использование в каждом канале соответствующего текущего отклонения для получения корректирующих сигналов управления, уменьшающих величины этих текущих отклонений от сигналов программных воздействий, причем сигналы всех программных воздействий учитывают и используют при формировании в каждом канале управления дополнительных корректирующих сигналов управления для дополнительного уменьшения текущих отклонений от сигналов программных воздействий, причем скорость движения динамического объекта на конкретных участках траектории с помощью соответствующей одновременной коррекции сигналов программных воздействий в каждом канале управления задают максимально возможной, обратно пропорциональной значению текущего отклонения местоположения этого объекта от заданного сигналами указанных программных воздействий местоположения на траектории движения объекта, но такой, чтобы при этом значения текущего отклонения местоположения этого объекта от заданного сигналами программных воздействий местоположения на траектории его движения ограничивались величиной, не превышающей заранее заданное для данного динамического объекта допустимое значение (Патент России №2406103. Бюл. №34, 2010).There is also a known method of controlling the movement of a dynamic object along a path, including applying to the inputs of each control channel program actions that determine the desired location of the object on the path at an arbitrary point in time, evaluating in each control channel the current deviation from the desired programmed signals from each channel, using in each channel of the corresponding current deviation to obtain corrective control signals that reduce the values of these current deviations from program actions signals, and signals of all program actions are taken into account and used when additional corrective control signals are generated in each control channel to further reduce current deviations from program actions signals, moreover, the speed of a dynamic object in specific sections of the path using the corresponding simultaneous correction of signals software actions in each control channel set the maximum possible, back n proportional to the value of the current deviation of the location of this object from the location specified by the signals of the indicated program actions on the object’s trajectory, but such that the values of the current deviation of the location of this object from the location specified by the signals of the program actions of the location are limited to a value not exceeding a predetermined value for this dynamic object permissible value (Russian Patent No. 2406103. Bull. No. 34, 2010).

Недостаток этого способа, являющегося наиболее близким к предлагаемому способу, заключается в том, что программные воздействия на каждый канал управления движением динамического объекта, определяющие предельно возможную скорость его движения по заданной траектории, корректируются с учетом информации о текущих ошибках в отработке этим объектом заданных программных сигналов, и не учитывают напрямую возможные входы некоторых исполнительных элементов в насыщения. Если динамический объект является инерционным, то быстрое устранение уже имеющихся и только что выявленных динамических ошибок в отработке предписанных траекторий, превышающих заданные допустимые значения, будет затруднено, особенно, если некоторые каналы управления этим объектом уже (пока) находятся в насыщении, поскольку насыщенные каналы не реагируют на поступающие сигналы управления.The disadvantage of this method, which is the closest to the proposed method, is that the programmed actions on each channel for controlling the movement of a dynamic object, which determine the maximum possible speed of its movement along a given path, are adjusted taking into account information about current errors in the processing of given program signals by this object , and do not directly take into account possible inputs of some actuating elements into saturations. If the dynamic object is inertial, then the quick elimination of existing and just identified dynamic errors in the development of the prescribed paths that exceed the specified acceptable values will be difficult, especially if some control channels of this object are already (so far) saturated, since the saturated channels are not respond to incoming control signals.

Задачей изобретения является устранение указанного выше недостатка и, в частности, обеспечение требуемой высокой динамической точности предельно быстрого движения динамического объекта по задаваемой траектории не с учетом его текущей динамической ошибки, а с учетом возможных насыщений и входов в зоны нелинейности одного или нескольких каналов управления (исполнительных элементов). При этом максимально быстрое движение указанного объекта по произвольной траектории должно быть таким, чтобы один или несколько его исполнительных элементов постоянно находились на конечных участках их линейных зон в преднасыщенном состоянии, обеспечивая это предельно быстрое движение, при котором ни один из исполнительных элементов не входит в зону существенных нелинейных искажений поступающих входных сигналов или в зоны насыщений, а динамическая точность управления объектом в указанных линейных зонах работы всех исполнительных элементов обеспечивается уже имеющимися в каждом канале управления регуляторами, параметры которых рассчитаны на обеспечение качественной (точной) работы указанных объектов в этих линейных зонах исполнительных элементов.The objective of the invention is to eliminate the above drawback and, in particular, ensuring the required high dynamic accuracy of extremely fast movement of a dynamic object along a given path, not taking into account its current dynamic error, but taking into account possible saturations and entries into non-linear zones of one or more control channels (executive elements). In this case, the most rapid movement of the indicated object along an arbitrary trajectory should be such that one or more of its actuating elements are constantly in the final sections of their linear zones in a pre-saturated state, providing this extremely fast movement, in which none of the actuating elements enter the zone significant nonlinear distortions of the incoming input signals or into saturation zones, and the dynamic accuracy of object control in the indicated linear zones of operation of all executive ementov provided already available in each control channel regulators, whose parameters are designed to provide high quality (precision) of said work object in the areas of these linear actuators.

Технический результат изобретения заключается в перемещении динамического объекта с предельно возможной скоростью по произвольным траекториям с высокой динамической точностью, обеспечиваемой типовыми корректирующими устройствами, за счет формирования таких программных сигналов, подаваемых на входы каждого канала управления объектом, которые обеспечат предельно напряженную работу одного или нескольких исполнительных элементов в соответствующих каналах управления, но только в их линейных зонах без входа в насыщение.The technical result of the invention is to move a dynamic object with the highest possible speed along arbitrary trajectories with high dynamic accuracy provided by typical corrective devices, by generating such program signals applied to the inputs of each object control channel that will ensure extremely intense operation of one or several actuating elements in the corresponding control channels, but only in their linear zones without entering saturation.

Поставленная задача решается тем, что способ управления движением динамического объекта по траектории, включающий подачу на входы систем каждого канала управления программных воздействий, определяющих требуемое местоположение объекта на траектории в произвольный момент времени, оценку в каждом канале управления текущего отклонения от желаемого, задаваемого сигналами программных воздействий каждого канала, использование в каждом канале соответствующего текущего отклонения для получения корректирующих сигналов управления, уменьшающих величины этих текущих отклонений от сигналов программных воздействий, причем сигналы всех программных воздействий учитывают и используют при формировании в каждом канале управления дополнительных корректирующих сигналов управления для дополнительного уменьшения текущих отклонений от сигналов программных воздействий, отличается тем, что скорость движения динамического объекта на конкретных участках траектории с помощью одновременной коррекции сигналов программных воздействий в каждом канале управления задают максимально возможную, увеличивая ее до тех пор, пока в наиболее нагруженном в текущий момент времени канале (или каналах) управления динамическим объектом величина (величины) входного сигнала, прямо пропорциональная скорости движения динамического объекта по траектории, еще не вводит соответствующий исполнительный элемент (элементы) наиболее нагруженного канала (каналов) управления в зону насыщения и в зону нелинейности его (их) характеристики, и уменьшая эту скорость прямо пропорционально величине входного сигнала, превышающей по модулю некоторое его (их) предельно допустимое значение.The problem is solved in that a method for controlling the movement of a dynamic object along a trajectory, including supplying program inputs to the system inputs of each control channel that determines the desired location of the object on the trajectory at an arbitrary point in time, evaluates in each control channel the current deviation from the desired set by the program actions signals each channel, the use in each channel of the corresponding current deviation to obtain corrective control signals, reducing the magnitude of these current deviations from the signals of program actions, and the signals of all program actions are taken into account and used when generating additional corrective control signals in each control channel to further reduce the current deviations from program actions signals, characterized in that the speed of the dynamic object in specific sections of the trajectory using the simultaneous correction of program signal signals in each control channel sets the maximum possible, increasing it until the value in the channel (or channels) controlling the dynamic object that is most loaded at the current time is (magnitude) of the input signal, which is directly proportional to the speed of the dynamic object along the path, does not yet introduce the corresponding actuator element (s) the most of its loaded control channel (s) to the saturation zone and to the nonlinearity zone of its (their) characteristics, and decreasing this speed in direct proportion to the value of the input signal, exceeding in absolute value some of its (their) maximum permissible value.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".A comparative analysis of the features of the claimed solution with the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.The features of the characterizing part of the claims provide the solution to the following functional problems.

Признак «скорость движения динамического объекта на конкретных участках траектории с помощью одновременной коррекции сигналов программных воздействий в каждом канале управления задают максимально возможную, увеличивая ее до тех пор, пока в наиболее нагруженном в текущий момент времени канале (или каналах) управления динамическим объектом величина (величины) входного сигнала, прямо пропорциональная скорости движения динамического объекта по траектории, еще не вводит соответствующий исполнительный элемент (элементы) наиболее нагруженного канала (каналов) управления в зону насыщения и в зону нелинейности его (их) характеристики, и уменьшая эту скорость прямо пропорционально величине входного сигнала, превышающей по модулю некоторое его (их) предельно допустимое значение» обеспечивает выработку таких программных воздействий в каждом канале управления, которые дают возможность динамическому объекту достигать на конкретных участках траектории его движения максимально возможную скорость с учетом ограничения мощности и возможных нелинейных искажений конкретного наиболее нагруженного в данный момент времени исполнительного элемента (исполнительных элементов) конкретного канала (каналов) управления, сохраняя при этом требуемую динамическую точность управления.The sign “the speed of movement of a dynamic object in specific sections of the trajectory by means of simultaneous correction of the signals of programmed actions in each control channel sets the maximum possible, increasing it until the value (magnitudes in the most loaded at the current moment of the control object (or channels) dynamic object ) of the input signal, which is directly proportional to the speed of the dynamic object along the trajectory, does not yet introduce the corresponding actuating element (s) of the most loaded control channel (s) to the saturation zone and to the nonlinearity zone of its (their) characteristics, and decreasing this speed is directly proportional to the value of the input signal, exceeding in modulus some of its (their) maximum permissible value ”ensures the development of such programmed actions in each control channel that enable a dynamic object to reach the maximum possible speed in specific sections of its motion path, taking into account the power limitations and possible nonlinear distortions of a particular the actuator (actuators) of a specific control channel (s) that are more loaded at a given time, while maintaining the required dynamic control accuracy.

Поскольку указанный входной сигнал одновременно со скоростью движения динамического объекта по траектории уменьшается прямо пропорционально величине этого сигнала, превышающей по модулю некоторое его (их) предельно допустимое значение, то величина скорости движения этого динамического объекта всегда ограничена.Since the specified input signal simultaneously with the speed of the dynamic object along the trajectory decreases in direct proportion to the value of this signal, exceeding in absolute value some of its (their) maximum permissible value, the value of the speed of movement of this dynamic object is always limited.

Указание, на использование «величины входного сигнала, превышающей по модулю некоторое предельно допустимое значение», обеспечивает реализуемость способа, поскольку экспериментально несложно определить величину этого сигнала, при которой характеристики конкретного исполнительного элемента уже начинают отклоняться от линейных, для которых рассчитываются все используемые корректирующие устройства, и затем этот элемент входит в зону насыщения.An indication of the use of “an input signal value exceeding a certain maximum permissible value in absolute value” ensures the feasibility of the method, since it is experimentally easy to determine the value of this signal at which the characteristics of a particular actuating element begin to deviate from linear ones for which all the corrective devices used are calculated, and then this element enters the saturation zone.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема одного канала управления динамическим объектом, реализующая заявленный способ; на фиг.2 схематически показана нелинейная характеристика исполнительного элемента.The claimed invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of one control channel of a dynamic object that implements the claimed method; figure 2 schematically shows a nonlinear characteristic of the actuating element.

На указанных чертежах показаны: устройство 1 программного управления; первое 2 и второе 3 корректирующие устройства; усилитель 4; звено 5, характеризующее нелинейную характеристику исполнительного элемента 6; объект 7 управления; первый 8, второй 9 и третий 10 сумматоры; линия 11 отрицательной обратной связи; система 12 управления i-го канала; блок 13 взятия модуля.The drawings show: device 1 software control; first 2 and second 3 corrective devices; amplifier 4; link 5, characterizing the nonlinear characteristic of the actuating element 6; control object 7; first 8, second 9 and third 10 adders; negative feedback line 11; control system 12 of the i-th channel; module take unit 13.

Кроме того, на чертежах показаны xпрi - сигнал программного управления рассматриваемого i-го канала; Xпрj - сигналы программных управлений, подаваемые на j-e каналы (i≠j,

Figure 00000001
) объекта 7 управления; εi - текущая ошибка рассматриваемого i-го канала управления; хi - текущее значение выходной координаты i-го канала рассматриваемого объекта 7 управления; Uвxi и Uвхиэi - соответственно входные сигналы звена 5 и исполнительного элемента 6; Upi - положительное значение порогового входного сигнала наиболее нагруженного в текущий момент времени канала управления динамическим объектом 7, которое для каждого канала управления выбирается исходя из особенностей используемого исполнительного элемента 6; Uкi - критическое значение модуля сигнала Uвхиэi.In addition, the drawings show x pri - program control signal of the i-th channel under consideration; X prj - program control signals supplied to je channels (i ≠ j,
Figure 00000001
) control object 7; ε i is the current error of the considered i-th control channel; x i is the current value of the output coordinate of the i-th channel of the considered control object 7; U vxi and U vhii - respectively, the input signals of link 5 and the actuating element 6; U pi is the positive value of the threshold input signal of the currently most loaded control channel of the dynamic object 7, which for each control channel is selected based on the characteristics of the used actuating element 6; U кi is the critical value of the signal modulus U viei .

В качестве устройства 1 программного управления, первого 2 и второго 3 корректирующих устройств, усилителя 4, исполнительного элемента 6, первого 8, второго 9 и третьего 10 сумматоров, а также блока 13 взятия модуля использованы известные устройства и узлы соответствующего назначения, чьи технические и эксплуатационные характеристики соответствуют режимным параметрам работы объекта 7 управления.As the device 1 of the program control, the first 2 and second 3 corrective devices, the amplifier 4, the actuator 6, the first 8, the second 9 and the third 10 adders, as well as the unit 13 for taking the module, known devices and nodes of the corresponding purpose, whose technical and operational the characteristics correspond to the operational parameters of the object 7 control.

Объектами 7 управления могут быть многозвенный манипулятор, мобильный робот, подводный и летательный аппараты, а также другие объекты с известными конструкциями, снабженные автоматической системой управления, включающей соответствующие измерители. Исполнительными элементами могут быть электродвигатели всех степеней подвижности роботов и манипуляторов, а также движители подводных аппаратов и др.The objects of control 7 can be a multi-link manipulator, a mobile robot, underwater and aircraft, as well as other objects with known designs, equipped with an automatic control system including appropriate meters. Actuators can be electric motors of all degrees of mobility of robots and manipulators, as well as propellers of underwater vehicles, etc.

Следует отметить, что на отдельных участках движения объекта 7 по задаваемой нелинейной пространственной траектории точность управления, обеспечиваемая корректирующими устройствами 2 и 3, резко падает, когда при больших скоростях движения указанных объектов некоторые Uвхi, формируемые устройством 1, становятся такими, при которых соответствующие элементы 6 входят в зоны, где их характеристики становятся существенно нелинейными или даже попадают в зоны их насыщения. Это объясняется тем, что корректирующие устройства 2 и 3 рассчитываются только для линейных характеристик усилительных и исполнительных элементов. А при входе исполнительных элементов в насыщения объекты 7 вообще становятся неуправляемыми.It should be noted that in individual sections of the movement of object 7 along a given non-linear spatial path, the control accuracy provided by corrective devices 2 and 3 drops sharply when, at high speeds of the indicated objects, some U inputs formed by device 1 become such that the corresponding elements 6 enter zones where their characteristics become substantially nonlinear or even fall into their saturation zones. This is because the corrective devices 2 and 3 are calculated only for the linear characteristics of the amplifying and actuating elements. And when the actuators enter the saturations, objects 7 generally become uncontrollable.

Для поддержания требуемой динамической точности движения объекта 7 с предельно возможной скоростью помимо использования системы 12 комбинированного управления (линии 11 отрицательной обратной связи и двух типовых корректирующих устройств 2 и 3) необходимо осуществлять дополнительное управление программными воздействиями (скоростью движения объекта) в соответствующих каналах управления так, чтобы в процессе этого управления при повышении скорости движения ни один исполнительный элемент 6 во всех каналах управления не вошел не только в зону насыщения, но и в зону сильных нелинейных искажений их характеристик, когда достичь требуемой точности управления для объектов 7 с большой инерцией не удается даже ценой резкого снижения программной скорости движения, когда ошибка управления уже достигла большой величины и когда, находясь в насыщении или работая с сильно искаженными сигналами, некоторые исполнительные элементы 6 уже неспособны правильно реагировать на соответствующие сигналы управления.In order to maintain the required dynamic accuracy of the movement of the object 7 with the maximum possible speed, in addition to using the combined control system 12 (negative feedback lines 11 and two typical corrective devices 2 and 3), it is necessary to additionally control program actions (object speed) in the corresponding control channels so so that in the process of this control, with an increase in the speed of movement, not one actuating element 6 in all control channels enters not only saturation, but also into the zone of strong nonlinear distortions of their characteristics, when it is not possible to achieve the required control accuracy for objects 7 with high inertia, even at the cost of a sharp decrease in the programmed movement speed, when the control error has already reached a large value and when, being saturated or working with strongly distorted signals, some actuators 6 are already unable to properly respond to the corresponding control signals.

В результате появляется необходимость использования информации о приближении всех исполнительных элементов 6 объекта 7 к зонам их нелинейностей (зонам насыщения) (см. Фиг.2). При этом скорость движения объекта 7 по траектории должна снижаться заранее до появления большой ошибки управления, когда для ее уменьшения уже потребуется затратить много времени, в течение которого она к тому же может продолжать расти, если некоторые исполнительные элементы 6 уже вошли в насыщение.As a result, there is a need to use information about the approximation of all actuating elements 6 of object 7 to their non-linearity zones (saturation zones) (see Figure 2). In this case, the speed of the object 7 along the trajectory should decrease in advance before a large control error appears, when it will already take a lot of time to reduce it, during which it can continue to grow if some actuating elements 6 are already saturated.

То есть необходимо создать такой способ управления, при котором объекты 7 должны двигаться с такой максимально возможной скоростью, при которой один или несколько его исполнительных элементов 6 (возможно поочередно - в зависимости от траектории движения) всегда должны находиться вблизи зоны нелинейности или насыщения, не заходя далеко в эти зоны и быстро реагируя на сигналы управления в соответствующих каналах путем снижения программной скорости движения объекта 7 еще до заметного увеличения ошибок управления. Это и позволяет сделать предлагаемый способ.That is, it is necessary to create such a control method at which objects 7 must move at such a maximum possible speed at which one or more of its actuating elements 6 (possibly alternately, depending on the trajectory of movement) should always be near the zone of nonlinearity or saturation, without going far into these zones and quickly responding to control signals in the corresponding channels by reducing the programmed speed of the object 7 even before a noticeable increase in control errors. This allows us to make the proposed method.

Заявленный способ реализуется следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

При движении динамического объекта 7 по задаваемой нелинейной пространственной траектории допустимая величина ошибки этого движения обеспечивается введением систем 12 управления: двух корректирующих устройств 2 и 3, а также линий 11 отрицательных обратных связей, но только в том случае, когда все его исполнительные элементы 6 работают в линейной зоне без входа в насыщение. При этом скорость движения объекта 7 устройством 1 программного управления будет увеличиваться, если все разности

Figure 00000002
положительны. Если же некоторые входные сигналы указанных элементов начинают превышать пороговые значения Upi, за которыми начинаются зоны нелинейностей или даже зоны насыщения этих элементов, то скорость движения объекта 7 будет снижаться устройством 1 прямо пропорционально отрицательной величине
Figure 00000002
, повышая тем самым динамическую точность управления объектом 7.When a dynamic object 7 moves along a given non-linear spatial trajectory, the allowable error value of this movement is provided by the introduction of control systems 12: two corrective devices 2 and 3, as well as negative feedback lines 11, but only if all its actuating elements 6 work in linear zone without entering saturation. In this case, the speed of the object 7 by the device 1 of the program control will increase, if all the differences
Figure 00000002
positive. If some input signals of these elements begin to exceed threshold values U pi , beyond which non-linearity zones or even saturation zones of these elements begin, then the speed of the object 7 will be reduced by device 1 in direct proportion to the negative value
Figure 00000002
, thereby increasing the dynamic control accuracy of the object 7.

Claims (1)

Способ управления движением динамического объекта по траектории, включающий подачу на входы систем каждого канала управления программных воздействий, определяющих требуемое местоположение объекта на траектории в произвольный момент времени, оценку в каждом канале управления текущего отклонения от желаемого, задаваемого сигналами программных воздействий каждого канала, использование в каждом канале соответствующего текущего отклонения для получения корректирующих сигналов управления, уменьшающих величины этих текущих отклонений от сигналов программных воздействий, причем сигналы всех программных воздействий учитывают и используют при формировании в каждом канале управления дополнительных корректирующих сигналов управления для дополнительного уменьшения текущих отклонений от сигналов программных воздействий, отличающийся тем, что скорость движения динамического объекта на конкретных участках траектории с помощью одновременной коррекции сигналов программных воздействий в каждом канале управления задают максимально возможную, увеличивая ее до тех пор, пока в наиболее нагруженном в текущий момент времени канале (или каналах) управления динамическим объектом величина (величины) входного сигнала, прямо пропорциональная скорости движения динамического объекта по траектории, еще не вводит соответствующий исполнительный элемент (элементы) наиболее нагруженного канала (каналов) управления в зону насыщения и в зону нелинейности его (их) характеристики, и уменьшая эту скорость прямо пропорционально величине входного сигнала, превышающей по модулю некоторое его (их) предельно допустимое значение. A method for controlling the movement of a dynamic object along a trajectory, including supplying program inputs to the system inputs of each control channel that determine the desired location of the object on the trajectory at an arbitrary time, evaluating in each control channel the current deviation from the desired programmed actions of each channel, using each channel corresponding to the current deviation to obtain corrective control signals that reduce the values of these current deviations from signals of program actions, and the signals of all program actions are taken into account and used when generating additional corrective control signals in each control channel to further reduce current deviations from program actions signals, characterized in that the speed of a dynamic object in specific sections of the trajectory by means of simultaneous correction of signals software impacts in each control channel set the maximum possible, increasing it until In the current channel (or channels) of control of a dynamic object that is most loaded at the current moment, the magnitude (values) of the input signal, which is directly proportional to the speed of the dynamic object along the path, does not yet introduce the corresponding actuating element (elements) of the most loaded control channel (s) into the zone saturation and into the non-linearity zone of its (their) characteristics, and decreasing this speed is directly proportional to the value of the input signal, exceeding in absolute value some of its (their) maximum permissible value Ie.
RU2012113053/08A 2012-04-03 2012-04-03 Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory RU2480805C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113053/08A RU2480805C1 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113053/08A RU2480805C1 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2480805C1 true RU2480805C1 (en) 2013-04-27

Family

ID=49153255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012113053/08A RU2480805C1 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480805C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771456C1 (en) * 2021-03-26 2022-05-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method for controlling the working body of a multi-stage manipulator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU809043A1 (en) * 1974-01-14 1981-02-28 Серпуховское Высшее Военное Ко-Мандное Училище Им. Ленинскогокомсомола Device for limitation compensation
US4407013A (en) * 1980-10-20 1983-09-27 Leeds & Northrup Company Self tuning of P-I-D controller by conversion of discrete time model identification parameters
EP2055446A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-06 Abb As A portable robot control apparatus and a method for controlling a movement of a robot
RU2406103C1 (en) * 2009-06-02 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Method of contolling movement of dynamic object on path
RU2445670C1 (en) * 2010-07-06 2012-03-20 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИАПУ ДВО РАН) Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU809043A1 (en) * 1974-01-14 1981-02-28 Серпуховское Высшее Военное Ко-Мандное Училище Им. Ленинскогокомсомола Device for limitation compensation
US4407013A (en) * 1980-10-20 1983-09-27 Leeds & Northrup Company Self tuning of P-I-D controller by conversion of discrete time model identification parameters
EP2055446A1 (en) * 2007-10-31 2009-05-06 Abb As A portable robot control apparatus and a method for controlling a movement of a robot
RU2406103C1 (en) * 2009-06-02 2010-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Method of contolling movement of dynamic object on path
RU2445670C1 (en) * 2010-07-06 2012-03-20 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИАПУ ДВО РАН) Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771456C1 (en) * 2021-03-26 2022-05-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method for controlling the working body of a multi-stage manipulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Arteaga et al. Robot control without velocity measurements: New theory and experimental results
EP4235328A3 (en) System and method for manufacturing and control thereof
Fu et al. Motion/force tracking control of nonholonomic mechanical systems via combining cascaded design and backstepping
Lau et al. Adaptive sliding mode enhanced disturbance observer-based control of surgical device
Surdilovic et al. Development of collaborative robots (cobots) for flexible human-integrated assembly automation
CN105159307A (en) Saturation problem moving body attitude event-triggered control method with actuator
Liu et al. An adaptive iterative learning algorithm for boundary control of a flexible manipulator
WO2017115385A3 (en) System and method for operating and controlling a hyper configurable humanoid robot to perform multiple applications in various work environments
CN105159077A (en) Finite-time continuous sliding mode control method for disturbance compensation of direct drive motor system
JP5919346B2 (en) Motor controller for correcting inter-axis interference
FR2983762B1 (en) METHOD FOR CONTROLLING A ROBOT AND STEERING SYSTEM USING SUCH A METHOD
Gao et al. Adaptive integral backstepping control for a 3-DOF helicopter
DE102013016019B3 (en) Method for operating a multi-unit manipulator
RU2406103C1 (en) Method of contolling movement of dynamic object on path
RU2480805C1 (en) Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory
CN105093935A (en) Sliding-model control method for compensating a model uncertainty of a direct drive motor system
Boby et al. Robust adaptive LQR control of nonlinear system application to 3-Dof flight control system
JP2008289312A (en) Multi-axis synchronous control system and multi-axis synchronous control method
RU2445670C1 (en) Method of controlling movement of dynamic object on space trajectory
KR20180075341A (en) Architectural 3D Printer simulator Nozzle Control using PID Controller
de Cos et al. Adaptive cooperative control for human-robot load manipulation
US20220134567A1 (en) Robot system, robot control device, and robot control program
Cheng et al. Consensus of multiple Euler-Lagrange systems using one Euler-Lagrange System’s velocity measurements
CN204272239U (en) A kind of vision laser scanning error correction system
Xu et al. Adaptive task-space tracking for robot manipulators with uncertain kinematics and dynamics and without using acceleration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180404