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龙图腾网获悉西安精擘华科技有限公司申请的专利基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116009384B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211635292.7，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略是由孔令飞;张朝辉;李仲男设计研发完成，并于2022-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略在说明书摘要公布了：本发明公开基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略，具体：步骤1：在PPI级联控制器的基础上增加预滤波摩擦补偿器来提高驱动系统的抗摩擦干扰能力；步骤2：确定驱动系统的输出电压与跟踪误差的传递函数；步骤3：获取预滤波摩擦补偿器中LuGre模型的具体参数；步骤4：设计重复控制器；步骤5：将步骤4确定的重复控制器的作用时间段设置在运动换向处得到分段式重复控制；步骤6：将步骤5得到的分段式重复控制与设计好的预滤波摩擦补偿器结合形成改进重复控制框架。本发明方法将预滤波摩擦补偿控制与分段重复控制相结合，大幅改进了各个周期的运动换向处误差和收敛速率，降低了因摩擦干扰对产品加工质量的影响。

本发明授权基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略在权利要求书中公布了：1.基于预滤波摩擦补偿器与改进重复控制相结合的控制策略，其特征在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1：在PPI级联控制器的基础上增加预滤波摩擦补偿器来提高驱动系统的抗摩擦干扰能力； 步骤1具体按照以下步骤实施： 步骤1.1：首先，确定参考位移与实际位移的闭环传递函数表示为： 1 式中：XR为参考位移；XF为实际位移；Gm为机械系统；FCF为预滤波摩擦补偿器；C为PPI级联控制器； 确定系统干扰力fF与实际轨迹的传递函数的关系表示为： 2 由式2可知干扰抑制仅与FCF有关，通过FCF可获得最优的抑制特性； 步骤1.2：以式1及2为基础，在PPI级联控制策略的基础上，设计预滤波摩擦补偿器对控制系统进行优化；所述预滤波摩擦补偿器利用驱动系统的真实数据来预测控制模型的逆解，结合LuGre摩擦模型，形成对参考轨迹的预滤波处理，将摩擦引起的跟踪误差eF表示为： 3 其中：fF为摩擦力；XRF为预滤波摩擦补偿器FCF产生的预补偿信号；PPI级联控制器C的逆模型采用系统辨识方法获得，fF使用摩擦模型来精准地预估； 步骤2：确定驱动系统的输出电压与跟踪误差的传递函数； 步骤3：利用最小二乘法，获取预滤波摩擦补偿器中LuGre模型的具体参数；使用果蝇优化算法获得最优的动态参数预估； 步骤4：设计低通滤波器和线性相位超前补偿器，将设计后的低通滤波器及线性相位超前补偿器引入到传统的PPI级联控制器中就得到了重复控制器； 步骤4具体按照以下步骤实施： 步骤4.1：低通滤波器Qz的设计方法如下： 低通滤波器Qz的截止频率依据稳定条件||QF||∞=||Qz1-AzHz||∞1进行设计：在低频段时，此时|1-AzHz|1，将|Qz|设置为接近1；在高频段时，此时|1-AzHz|1，将|Qz|设置为远离1，进而满足||QF||∞1的稳定性条件； 步骤4.2：线性相位超前补偿器Az的设计方法： 设计线性相位超前补偿器Az，具体表达式如下： 7 式7由两部分组成：Ka是相位为0的增益部分；Zm是增益为1的相位部分，其中m是正整数； 步骤4.3：根据下述条件设计出线性相位超前补偿器的参数：①设计稳定的反馈控制Gcz令被控对象Gmz稳定；②根据控制器及被控对象的特性选择出一个的Ka，从而给定驱动系统足够的稳定裕度； 然后，将设计出的线性相位超前补偿器的参数引入到传统的PPI控制架构中就实现了重复控制，得到重复控制器； 步骤5：将步骤4确定的重复控制器的作用时间段设置在运动换向处得到分段式重复控制； 步骤5具体按照以下步骤实施： 步骤5.1：根据以下规律特征确定运动换向处误差： 1在驱动系统运动换向处，实际轨迹曲线呈现出畸形状态，会逐渐偏离参考曲线； 2在驱动系统运动换向处，参考速度曲线会穿过零刻度线，即系统换向时，参考速度会过零； 3在驱动系统运动换向处，控制系统积分项输入力与参考速度符号相反，呈陡坡状态逼近； 步骤5.2：根据步骤5.1确定的规律，找到驱动系统运动换向的开始位置，如式8所示： 8 其中，Kviu为积分项控制输入力；v-t为前一时间步长参考速度值；vt为当前时间步长参考速度值；根据上式可准确找到运动换向处误差开始位置； 步骤5.3：通过构建脉冲触发模型，控制两个上升沿之间的时间，生成脉冲信号，进而确定重复控制器的作用时间段，将重复控制器的作用时间段设置在运动换向处得到分段式重复控制； 步骤6：将步骤5得到的分段式重复控制与设计好的预滤波摩擦补偿器结合形成改进重复控制框架。

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