专利名称：多模式系统中的残留振动消除方法
技术领域：
本发明涉及一种多模式系统中的残留振动消除方法，更详细地说，涉及如下的多模式系统中的残留振动消除方法通过在向具有多个振动模式的多模式系统输入的基准输入命令中，追加由具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数多一个的脉冲所组成的假想振动消除命令，能够有效地消除由多模式系统产生的残留振动，并且还能够提高多模式系统的性能。
背景技术：
一般来说，输入成形控制装置用于消除具有一个振动模式的系统的残留振动，为此产生针对一个振动模式的反相振动来消除残留振动。
另一方面，在工业现场中使用的移送装置以包含起重机、搬运机、以及利用了伺服系统的正交机器人和多关节机器人等的多种方式存在。
对这种系统的性能带来最大影响的因素，可以说是在系统的过渡状态下出现的振动。特别是，在移送装置的特性方面，在目标地点中出现的残留振动成为对系统性能直接带来影响的要因。
由在工业现场中广泛使用的搬运装置所产生的振动，至少具有两个以上的振动模式。另外，一般来说，第一个振动模式与第二个以上的振动模式相比，振动周期慢，振动幅值大，因此可以说带给系统性能的影响相对大。
在大部分的系统中，第二个以上的振动模式的振动频率远大于第一个的振动频率，因此大多数情况下忽略。但是，如
图1所示，对于存在具有相互不同的重量的两个质量体mi、m2的起重机或者进行精密定位作业的搬运装置来说，大多数情况下第二个振动模式的振动对系统的性能带来影响。
存在很多必须根据系统的特性来考虑多个振动模式的情况。本发明的目的在于， 通过有效地消除这样在工业现场中广泛使用的搬运装置的多模式振动，提高由于振动而下降的系统的性能，在如起重机那样的高危险装置中实现安全的控制系统。
图1至图3是表示一般的多模式系统的图，在多模式系统中对系统的性能带来影响的振动模式至少有两个以上。在这种系统中为了改善振动特性，必须考虑对系统的特性带来影响的两个以上的振动模式来消除振动。因而，要求消除由在多模式系统中存在的全部振动模式所产生的残留振动的方法。
发明内容
本发明是为了解决如上所述那样的问题点而作出的，其目的在于，提供一种多模式系统中的残留振动消除方法，其通过在向具有多个振动模式的多模式系统输入的基准输入命令中，追加由具有相互不同的延迟时间、且比多个振动模式的个数多一个的脉冲所组成的假想振动消除命令，能够有效地消除由多模式系统产生的残留振动，并且还能够提高多模式系统的性能。
为了达成上述目的，本发明的第1方式提供一种多模式系统中的残留振动消除方法，其将振动消除命令追加到基准输入命令中来消除由多模式系统产生的残留振动， 其中，所述基准输入命令是向具有多个振动模式的多模式系统输入的命令，该方法的特征在于，所述振动消除命令利用既定的各振动模式的固有振动值(Sk)来产生具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数(η)多‘1’个的脉冲，并且确定所述脉冲的延迟时间(tk，k= 1,2, ..., n+1)以及大小(Ak)的过程包括如下步骤(a)根据由具有相互不同的延迟时间的(n+1)个脉冲的组合所组成的公式(a)Un(t) =A1S (t-t,) + A2 δ (t-t2)+...+An+15 (t-tn+1)}来定义所述振动消除命令Un(t)} ； (b)以将所述定义的公式(a)的第一个脉冲的作用时间U1)设为‘0’的状态进行拉普拉斯变换，获得公式
(b) { In(S) = 4 ++(c)为了利用所述获得的公式(b)来抵消由各振动模式构成的固有振动值(Sk)，以使对象固有振动值(Sk)成为零点的方式，定义公式(c) {In(Sk) = 0，k = 1,2, . . . , η} ； (d)定义将脉冲大小之和限制为‘1’的公式(d) {In(0) =A^A2+. . . +An= 1}，使得在利用所述获得的公式(b)通过所述振动消除命令来变更的所述基准输入命令的最终值的大小没有变化；(e)利用所述定义的公式(c)以及公式(d)来获得复数非线性矩阵方程式{公式(e)}；
权利要求
1.一种多模式系统中的残留振动消除方法，其将振动消除命令追加到基准输入命令中来消除由多模式系统产生的残留振动，其中，所述基准输入命令是向具有多个振动模式的多模式系统输入的命令，该方法的特征在于，所述振动消除命令利用既定的各振动模式的固有振动值(Sk)来产生具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数(η)多‘1’个的脉冲，并且，确定所述脉冲的延迟时间(tk，k= 1,2, ..., n+1)以及大小(Ak)的过程包括如下步骤(a)根据由具有相互不同的延迟时间的(n+1)个脉冲的组合所组成的公式(a)Un(t) =A1 δ (t-t1)+A2 δ (t-t2)+. . . +An+1 δ (t-tn+1)}来定义所述振动消除命令 Un(t)}；(b)以将所述定义的公式(a)的第一个脉冲的作用时间U1)设为‘0’的状态进行拉普拉斯变换，获得公式(b) { Jn(S) = A + A2^s ++,.. +}.(c)为了利用所述获得的公式(b)来抵消由各振动模式构成的固有振动值(Sk)，以使对象固有振动值(Sk)成为零点的方式，定义公式(C)Un(Sk) =0，k= l，2，...，n}；(d)定义将脉冲大小之和限制为‘1’的公式(d){In(0) =Ai+A2+...+An= 1}，使得在利用所述获得的公式(b)通过所述振动消除命令来变更的所述基准输入命令的最终值的大小没有变化；(e)利用所述定义的公式(c)以及公式(d)来获得复数非线性矩阵方程式{公式(e)}Γ ι I 1 … 1 ]f A1 1 illi f 讷 … ,,. e-‘沔 A2 O 1e—化 … ^‘而j為i ——公式(e);L t f 队 e 他 …《"‘.aJU [θ](f)利用基于重复计算的数值解析方法对所述获得的公式(e)进行计算，获得脉冲的延迟时间(tk)以及大小(Ak)的解；以及(g)根据既定的多模式系统的加速时间或者敏感度来确定所述获得的脉冲的延迟时间 (tk)以及大小(Ak)的值中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的多模式系统中的残留振动消除方法，其特征在于， 所述各振动模式的固有振动值(sk)，是根据下述公式(c-1)来定义的，^ =s^k…公式(c-1)这里，“、Onk是第k个振动模式的衰减比和固有振动数，是第k个振动模式的衰减固有振动数，定义为OJk=^rtk小-ζ。
3.根据权利要求1所述的多模式系统中的残留振动消除方法，其特征在于，在所述步骤(f)中，能够根据定义对于误差的绝对值(Norm)并使该绝对值成为‘O’的下述公式(f)，获得脉冲的延迟时间(tk)以及大小(Ak)的解
4. 一种多模式系统中的残留振动消除方法，其将振动消除命令追加到基准输入命令中来消除由多模式系统产生的残留振动，其中，所述基准输入命令是向具有多个振动模式的多模式系统输入的命令，该方法的特征在于，所述振动消除命令利用既定的各振动模式的固有振动解来产生具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数多‘1’个的脉冲。
全文摘要
本发明提供一种多模式系统中的残留振动消除方法，其通过在向具有多个振动模式的多模式系统输入的基准输入命令中，追加由具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数多一个的脉冲组成的假想振动消除命令，能够有效地消除由多模式系统产生的残留振动，并且还能够提高多模式系统的性能。根据本发明的多模式系统中的残留振动消除方法，具有如下效果通过在向具有多个振动模式的多模式系统输入的基准输入命令中，追加由具有相互不同的延迟时间、且个数比多个振动模式的个数多一个的脉冲组成的假想振动消除命令，能够有效地消除由多模式系统产生的残留振动，并且还能够提高多模式系统的性能。
文档编号F16F15/00GK102207166SQ201110075219
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月28日 优先权日2010年3月29日
发明者朴相员 申请人:Seah有限公司