本發(fā)明屬于貼片機(jī)龍門平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制，尤其涉及互連系統(tǒng)事件觸發(fā)容錯(cuò)控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代高端工業(yè)制造領(lǐng)域，貼片機(jī)的y方向驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)普遍傾向于采用雙驅(qū)直線電機(jī)龍門平臺(tái)設(shè)計(jì)。此類運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)兩側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)作，即在y軸方向上配置兩個(gè)型號(hào)及性能均保持一致的并行直線電機(jī)，共同承擔(dān)驅(qū)動(dòng)任務(wù)。相較于傳統(tǒng)的單邊驅(qū)動(dòng)方式，雙驅(qū)直線電機(jī)龍門平臺(tái)展現(xiàn)出顯著的高速度、高精度及高推力優(yōu)勢(shì)，極大地提升了貼片機(jī)的作業(yè)效能。尤為值得一提的是，直線電機(jī)作為該平臺(tái)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，有效規(guī)避了傳統(tǒng)雙驅(qū)龍門平臺(tái)所依賴的旋轉(zhuǎn)電機(jī)與滾珠絲杠機(jī)械模式所帶來(lái)的諸多弊端。這些弊端包括中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)繁多、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體剛度不足，以及回程間隙、摩擦力和彈性變形顯著等問(wèn)題。因此，新型雙驅(qū)龍門平臺(tái)憑借其出色的性能表現(xiàn)，在高端工業(yè)制造領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注與研究，并逐步成為行業(yè)應(yīng)用的主流趨勢(shì)。

2、然而，在機(jī)器運(yùn)行周期內(nèi)，雙電機(jī)互聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式在提升系統(tǒng)整體性能的同時(shí)，也帶來(lái)了更為復(fù)雜的控制挑戰(zhàn)與潛在風(fēng)險(xiǎn)。具體而言，該方式面臨以下主要問(wèn)題：

3、一、電機(jī)失效風(fēng)險(xiǎn)：在運(yùn)行過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)一側(cè)電機(jī)或兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)出現(xiàn)部分失效甚至完全卡死的情況，這將直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；

4、二、位置誤差問(wèn)題：盡管在雙直線驅(qū)動(dòng)龍門系統(tǒng)中選用兩個(gè)型號(hào)完全相同的永磁同步直線電機(jī)，但由于雙電機(jī)之間存在機(jī)械耦合效應(yīng)，仍可能導(dǎo)致位置誤差的產(chǎn)生，進(jìn)而影響貼片精度；

5、三、系統(tǒng)建模復(fù)雜性：雙驅(qū)龍門平臺(tái)的系統(tǒng)建模過(guò)程極為復(fù)雜，且存在大量的耦合關(guān)系，這無(wú)疑增加了系統(tǒng)分析與控制的難度；

6、四、實(shí)際運(yùn)行中的不確定性：在實(shí)際使用過(guò)程中，貼片機(jī)龍門系統(tǒng)會(huì)不可避免地遭遇負(fù)載突變、測(cè)量噪聲、摩擦力突增等復(fù)雜工況。若電機(jī)缺乏有效的容錯(cuò)控制機(jī)制，系統(tǒng)很可能因這些突發(fā)情況而遭受嚴(yán)重?fù)p害，甚至引發(fā)安全事故。

7、綜上所述，如何在確保雙驅(qū)直線電機(jī)龍門平臺(tái)高性能運(yùn)作的同時(shí)，有效應(yīng)對(duì)上述控制挑戰(zhàn)與潛在風(fēng)險(xiǎn)，成為當(dāng)前亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了解決貼片機(jī)雙驅(qū)直線電機(jī)龍門平臺(tái)的控制系統(tǒng)采用雙電機(jī)互聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式，存在電機(jī)失效風(fēng)險(xiǎn)、位置誤差、建模復(fù)雜且工況不確定的問(wèn)題，現(xiàn)提供一種雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法。

2、一種雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法，包括：

3、分別設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)性能虛擬控制器、容錯(cuò)反饋控制器、容錯(cuò)自適應(yīng)律和事件觸發(fā)魯棒控制器，并將各控制器和自適應(yīng)率輸出之和作為貼片機(jī)雙驅(qū)龍門平臺(tái)的總控制信號(hào)，利用該總控制信號(hào)對(duì)所述貼片機(jī)雙驅(qū)龍門平臺(tái)的y軸雙電機(jī)進(jìn)行預(yù)設(shè)性能事件觸發(fā)容錯(cuò)控制。

4、進(jìn)一步的，上述預(yù)設(shè)性能虛擬控制器的表達(dá)式為：

5、所述預(yù)設(shè)性能虛擬控制器αi的表達(dá)式為：

6、

7、其中，β為誤差信息，ci為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的待設(shè)計(jì)正參數(shù)，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的事件觸發(fā)采樣值，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)狀態(tài)變量絕對(duì)值的最大估計(jì)值，φ為可計(jì)算的已知函數(shù)，且有n為互聯(lián)子系統(tǒng)階數(shù)，φi,1為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中第1個(gè)狀態(tài)向量擾動(dòng)的已知非線性項(xiàng)，τ＝1,...,mi，mi為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中狀態(tài)向量的總數(shù)，b＝1,2,...,p，p表示互聯(lián)子系統(tǒng)的互聯(lián)耦合程度，為未知常數(shù)，yτ為第τ個(gè)狀態(tài)向量的輸出，y1,d為第一個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的實(shí)際輸出，κ1＝q(eo)(γ1-γ2)，κ2＝q(eo)(γ1+γ2)，e1為第1個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的跟蹤誤差，e0為跟蹤誤差的初始值，ξ為障礙函數(shù)，χε(t)為比例系數(shù)，cε和均為常數(shù)。

8、進(jìn)一步的，上述誤差信息β的表達(dá)式為：

9、

10、進(jìn)一步的，上述為障礙函數(shù)ξ的表達(dá)式為：

11、

12、其中，s為時(shí)變函數(shù)f(·)在因變量ei下的自變量，ei為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的跟蹤誤差。

13、進(jìn)一步的，上述時(shí)變函數(shù)f(·)為連續(xù)可導(dǎo)的奇函數(shù)，滿足：

14、且

15、且其中，λ為正常數(shù)。

16、進(jìn)一步的，上述容錯(cuò)反饋控制器的表達(dá)式為：

17、

18、其中，ci為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的待設(shè)計(jì)正參數(shù)，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的事件觸發(fā)采樣值，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)狀態(tài)變量絕對(duì)值的最大估計(jì)值，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中執(zhí)行器完全故障時(shí)輸出上界的估計(jì)值，∈i為系數(shù)，si為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，σi為任意可積分的正時(shí)變函數(shù)，zi＝xi-αi，xi為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中的狀態(tài)向量，αi為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的預(yù)設(shè)性能虛擬控制器。

19、進(jìn)一步的，上述容錯(cuò)自適應(yīng)律的表達(dá)式包括：

20、

21、其中，分別為的一階導(dǎo)數(shù)，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)狀態(tài)變量絕對(duì)值的最大估計(jì)值，為執(zhí)行器部分故障時(shí)輸出上界倒數(shù)的估計(jì)值，為執(zhí)行器完全故障時(shí)輸出上界的估計(jì)值，γ為已知正常數(shù)，為含有位置誤差信息與事件觸發(fā)采樣誤差的參數(shù)，zi,j＝xi,j-αi,j-1，xi,j為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中第j個(gè)狀態(tài)向量，αi,j-1為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中第j-1個(gè)狀態(tài)向量的預(yù)設(shè)性能虛擬控制器，si,j為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)中第j個(gè)狀態(tài)向量的狀態(tài)參數(shù)，σi,j為任意可積分的正時(shí)變函數(shù)，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的容錯(cuò)反饋控制器，為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)的事件觸發(fā)采樣值，∈i為系數(shù)，ci,θ、ci,μ、ci,ζ、pi和qi均為已知常數(shù)。

22、進(jìn)一步的，上述事件觸發(fā)魯棒控制器的表達(dá)式為：

23、

24、其中，ui和分別為事件觸發(fā)魯棒控制器的輸入和輸出，cx和cy均為大于0的待設(shè)計(jì)參數(shù)，gi為第i個(gè)互聯(lián)子系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)，為事件觸發(fā)采樣誤差的估計(jì)值，

25、一種雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制設(shè)備，所述事件觸發(fā)容錯(cuò)控制設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條指令，所述至少一條指令由處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如上述一種雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法。

26、一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有至少一條指令，所述至少一條指令由處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如上述一種雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法。

27、本發(fā)明的有益效果：

28、本發(fā)明提出了一種適用于貼片機(jī)y軸雙驅(qū)龍門平臺(tái)的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法，在有限的計(jì)算和通信資源的前提下，當(dāng)雙驅(qū)龍門平臺(tái)執(zhí)行器發(fā)生故障時(shí)，在一定程度內(nèi)仍然可以在預(yù)先設(shè)定好的性能下繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明所述的事件觸發(fā)容錯(cuò)控制方法，是基于預(yù)設(shè)性能、事件觸發(fā)和容錯(cuò)算法共同實(shí)現(xiàn)的。其中，針對(duì)具有未知虛擬控制系數(shù)的非線性互聯(lián)y軸龍門平臺(tái)，基于兩步設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)容錯(cuò)控制算法，使控制器能夠有效應(yīng)對(duì)未知執(zhí)行器故障造成的不利影響；將靈活預(yù)設(shè)性能控制與容錯(cuò)控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的瞬態(tài)性能并滿足了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。此外，在相對(duì)固定的控制結(jié)構(gòu)下，僅通過(guò)調(diào)整少數(shù)關(guān)鍵參數(shù)和時(shí)變函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)性能行為，這意味著與一般的預(yù)設(shè)性能控制相比，該方法提供了更大的靈活性。最后，在保證系統(tǒng)性能的前提下設(shè)計(jì)一種自適應(yīng)事件觸發(fā)算法，可以有效節(jié)約計(jì)算和通信資源，同時(shí)避免芝諾行為對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)影響。