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专利号: 201811265249X
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)建立基于MATLAB的进给系统的伺服仿真模型;

(2)确定进给驱动的伺服参数优化变量;

(3)构建进给系统伺服优化的可扩缩式动态性能评价函数,根据进给系统拟综合考虑的某几种动态响应性能选取各自对应的响应特性指标评价函数,结合进给系统的实际优化要求,代入所述可扩缩式动态性能评价函数中,得到伺服优化的目标评价函数;

(4)基于智能优化算法,面向所构建的目标评价函数,通过伺服参数优化,实现进给系统性能优化。

2.根据权利要求1所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,步骤(2)中,所述伺服参数优化变量包括位置环增益、速度环增益、电流环增益以及积分时间。

3.根据权利要求1所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,步骤(3)中,所述进给系统伺服优化的可扩缩式动态性能评价函数SOEF的表达式如下:上式中,进给系统性能评价指标SPI为响应特性指标评价函数,n为系统性能评价指标SPI的个数;wi为单个性能评价指标在可扩缩式动态性能评价函数中的扩缩性系数,wi的值为0或1;fi为系统性能评价指标SPIi的影响系数。

4.根据权利要求3所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,当某个性能评价指标SPI对可扩缩式动态性能评价函数SOEF不产生影响时,wi=0,即在进给系统响应特性优化过程中不考虑该性能评价指标;当某个性能评价指标SPI对可扩缩式动态性能评价函数SOEF有影响时,wi=1,即在进给系统响应特性优化过程中考虑该性能评价指标;当wi=1时,通过fi的取值大小来进一步控制SPIi对整体评价函数的影响程度。

5.根据权利要求3所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,所述进给系统的动态响应性能包括超调与暂态震荡响应性能,其对应的响应特性指标评价函数为:上式中,φs为位移设定值,φa为位移实际值;a表示超调权衡系数,b表示暂态震荡权衡系数,a、b的值为任意正数p0、形如p1t的关于时间变量t的一次函数或形如p2t2的关于时间变量t的二次函数,其中,p1表示一次时间函数的系数,p2表示二次时间函数的系数,p0、p1、p2均为正数。

6.根据权利要求5所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,超调权衡系数a及暂态震荡权衡系数b的取值存在如下优先级:优先选择正数p0,其次选择形如p1t的一次时间函数,最后选择形如p2t2的二次时间函数;当对超调与暂态震荡响应性能的优化需求更注重超调现象时,对应的超调权衡系数a取值的优先级高于暂态震荡权衡系数b,且a、b的取值满足p0>p1>p2;反之,当对超调与暂态震荡响应性能的优化需求更注重暂态震荡现象时,对应的暂态震荡权衡系数b取值的优先级高于超调权衡系数a,且a、b的取值满足p0>p1>p2。

7.根据权利要求6所述的基于可扩缩式动态性能评价函数的进给系统伺服优化方法,其特征在于,当对超调与暂态震荡响应性能进行优化,超调现象与暂态震荡现象的优化需求重要程度相同或相近时,对应的超调权衡系数a与暂态震荡权衡系数b的取值为同一优先级。