一种电机跟踪控制方法、装置及存储介质与流程

本公开涉及控制领域，尤其涉及一种电机跟踪控制方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、电机跟踪控制在控制领域起到至关重要的作用，并且应用也越来越广泛。例如，随着四足机器人技术近年来持续发展，电机跟踪控制作为四足机器人关键技术节点，对四足机器人的运动能力起到至关重要的作用。

2、相关技术中，针对电机跟踪控制多采用通用伺服控制方案，通过基本的比例积分(proportional integral，pi)控制，其控制方法实现简单且易于调节。但pi控制作为一种无模型控制方法，不能进行实时精确控制，并且在一些扰动复杂的场景，pi控制器不能及时消除内外部干扰，影响控制性能。

3、由于电机跟踪控制对象例如四足机器人需要完成高难度动作，这就要求电机跟踪控制需要具有强鲁棒性、有限时间收敛、高稳定性等动静态性能指标。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种电机跟踪控制方法、装置及存储介质。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种电机跟踪控制方法，所述方法包括：

3、确定对所述电机进行超螺旋滑模跟踪控制的控制目标项，并确定所述控制目标项的跟踪误差；基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面，并基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律；基于所述滑模面和所述控制律对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制。

4、一种实施方式中，所述基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面，包括：

5、将所述跟踪误差，确定为对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面。

6、一种实施方式中，所述基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律，包括：

7、确定对所述控制目标项进行超+螺旋滑模跟踪控制的一阶系统数学模型以及超螺旋滑模动态，其中，所述一阶系统数学模型基于系统状态、非线性函数和控制率创建，所述超螺旋滑模动态满足基于状态变量和常数确定的一阶算式；基于所述滑模面，所述一阶系统数学模型以及所述超螺旋滑模动态，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律。

8、一种实施方式中，所述控制律基于常数、控制率、滑模面、矩阵和逆矩阵确定。

9、一种实施方式中，确定所述控制目标项的跟踪误差，包括：

10、基于所述控制目标项的一阶系统数学模型，确定所述控制目标项的实际值；获取所述控制目标项的参考值，并将所述参考值和所述实际值之间的差值，确定为所述控制目标项的跟踪误差。

11、一种实施方式中，所述控制目标项包括以下至少一项：

12、位置环、转速环和电流环。

13、根据本公开实施例的第二方面，提供一种电机跟踪控制装置，所述装置包括：

14、确定单元，用于确定对所述电机进行超螺旋滑模跟踪控制的控制目标项，并确定所述控制目标项的跟踪误差；还用于基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面，并基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律；

15、控制单元，用于基于所述滑模面和所述控制律对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制。

16、一种实施方式中，所述确定单元采用如下方式基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面：

17、将所述跟踪误差，确定为对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面。

18、一种实施方式中，所述确定单元采用如下方式基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律：

19、确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的一阶系统数学模型以及超螺旋滑模动态，其中，所述一阶系统数学模型基于系统状态、非线性函数和控制率创建，所述超螺旋滑模动态满足基于状态变量和常数确定的一阶算式；基于所述滑模面，所述一阶系统数学模型以及所述超螺旋滑模动态，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律。

20、一种实施方式中，所述控制律基于常数、控制率、滑模面、矩阵和逆矩阵确定。

21、一种实施方式中，所述确定单元采用如下方式确定所述控制目标项的跟踪误差：

22、基于所述控制目标项的一阶系统数学模型，确定所述控制目标项的实际值；获取所述控制目标项的参考值，并将所述参考值和所述实际值之间的差值，确定为所述控制目标项的跟踪误差。

23、一种实施方式中，所述控制目标项包括以下至少一项：

24、位置环、转速环和电流环。

25、根据本公开实施例的第三方面，提供一种电机跟踪控制的装置，包括：

26、处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

27、其中，所述处理器被配置为：执行第一方面或者第一方面任意一种实施方式中所述的方法。

28、根据本公开实施例的第四方面，提供一种机器人，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：执行第一方面所述的方法或者第一方面任意一种实施方式中所述的方法。

29、根据本公开实施例的第五方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行第一方面或者第一方面任意一种实施方式中所述的方法。

30、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过确定对所述电机进行超螺旋滑模跟踪控制的控制目标项，并确定所述控制目标项的跟踪误差；所述跟踪误差，即为滑模面，并基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律；基于所述滑模面和所述控制律对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制。本公开通过控制目标项的跟踪误差或误差的变化率，对其进行控制规律的设计，使系统按照设计的状态轨迹作小幅度、高频率的来回运动，能够提升电机跟踪控制的鲁棒性和收敛时间。

31、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种电机跟踪控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面，包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制律基于常数、控制率、滑模面、矩阵和逆矩阵确定。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，确定所述控制目标项的跟踪误差，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制目标项包括以下至少一项：

7.一种电机跟踪控制装置，其特征在于，所述装置包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用如下方式基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面：

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用如下方式基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制律基于常数、控制率、滑模面、矩阵和逆矩阵确定。

11.根据权利要求7至10中任意一项所述的装置，其特征在于，所述确定单元采用如下方式确定所述控制目标项的跟踪误差：

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制目标项包括以下至少一项：

13.一种电机跟踪控制装置，其特征在于，包括：

14.一种机器人，其特征在于，包括：

15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当所述存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得电机跟踪控制装置能够执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

技术总结本公开是关于一种电机跟踪控制方法、装置及存储介质。电机跟踪控制方法，所述方法包括：确定对所述电机进行超螺旋滑模跟踪控制的控制目标项，并确定所述控制目标项的跟踪误差；基于所述跟踪误差，确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的滑模面，并基于所述滑模面确定对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制的控制律；基于所述滑模面和所述控制律对所述控制目标项进行超螺旋滑模跟踪控制。通过本公开能够提升电机跟踪控制的鲁棒性和收敛时间。技术研发人员：赵越,郭文平,王勃受保护的技术使用者：北京小米机器人技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4