智能滑模變結(jié)構(gòu)控制算法在轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)中的仿真應(yīng)用.pdf

1、數(shù)控轉(zhuǎn)臺作為機(jī)床生產(chǎn)的重要附件，其性能的優(yōu)劣會直接影響到機(jī)床的整體加工性能。現(xiàn)代數(shù)控轉(zhuǎn)臺要求高轉(zhuǎn)矩、高精度直至零速定位，同時要求有較高的動態(tài)剛度和靜態(tài)剛度。在各種數(shù)控轉(zhuǎn)臺中，傳統(tǒng)的驅(qū)動方式通常是旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)加渦輪、蝸桿副和齒輪副機(jī)構(gòu)，由于存在機(jī)械傳動鏈，會造成運(yùn)動響應(yīng)慢、動態(tài)剛度差及其它非線性誤差，難以實現(xiàn)高精度加工，采用力矩電機(jī)技術(shù)的轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)消除了中間傳動環(huán)節(jié)，具有推力大、響應(yīng)速度快和定位精度高等特點，但近年來，隨著科技的發(fā)展，轉(zhuǎn)

2、臺伺服系統(tǒng)愈來愈復(fù)雜，并且存在非線性、參數(shù)不確定性、機(jī)械諧振、未建模動態(tài)特性、傳感器動力學(xué)特性、外負(fù)載干擾等因素影響，對控制系統(tǒng)的精度、響應(yīng)能力、穩(wěn)定性及魯棒性的要求則愈來愈高，系統(tǒng)的復(fù)雜性與苛求的控制性能要求之間形成了尖銳的矛盾。
　　本文是以轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)為研究背景，針對這一存在外在干擾、機(jī)械摩擦和參數(shù)不確定等因素影響的系統(tǒng)設(shè)計了滑模變結(jié)構(gòu)控制器，以便使得系統(tǒng)得到有效控制并達(dá)到良好的性能。論文首先分析了數(shù)控轉(zhuǎn)臺伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

3、，在此模型基礎(chǔ)之上設(shè)計了基于極點配置的滑模變結(jié)構(gòu)控制器，計算機(jī)仿真結(jié)果顯示，此控制器能有效的控制系統(tǒng)實現(xiàn)良好的控制效果。為了進(jìn)一步有效削弱滑模變結(jié)構(gòu)本身所具有的抖振，本文將智能控制與滑模變結(jié)構(gòu)相結(jié)合分別設(shè)計了模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制器和自適應(yīng)模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制器。通過計算機(jī)仿真結(jié)果表明，智能控制與滑模變結(jié)構(gòu)相結(jié)合組成的新型控制器能夠有效的進(jìn)一步削弱變結(jié)構(gòu)的抖振，使得系統(tǒng)控制效果進(jìn)一步增強(qiáng)。通過上述三組仿真研究對比可知，滑模變結(jié)構(gòu)控制能夠有效控