數(shù)控位置跟蹤中非線性PID位置控制器的研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床位置控制的作用是產(chǎn)生位置控制量，傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床位置控制大都采用比例、積分、微分(PID)經(jīng)典控制技術(shù)，該控制方法的優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，在對(duì)控制性能要求不是很高的場(chǎng)合應(yīng)用較多。但隨著實(shí)際生產(chǎn)要求的提高，對(duì)數(shù)控加工的速度、精度及穩(wěn)定性都有了更高的要求，傳統(tǒng)的PID控制器也暴露出了自己的缺點(diǎn)：適應(yīng)性差、抗干擾能力低，而且由于算法本身的原因還存在一個(gè)難以克服的弱點(diǎn)：即很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)和較小的超調(diào)量這兩個(gè)要求。因此，針對(duì)數(shù)控機(jī)床位

2、置控制研究新的控制方法有很大的必要性。本文主要從以下三個(gè)方面設(shè)計(jì)了三種數(shù)控機(jī)床非線性PID位置控制器。
　　(1)采用非線性函數(shù)控制方法：通過(guò)分析傳統(tǒng)PID控制器各控制參數(shù)的變化規(guī)律，建立各環(huán)節(jié)的非線性函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)控制參數(shù)的非線性調(diào)節(jié)。該控制方法能夠使各控制參數(shù)隨偏差的變化而變化，具有了一定程度的自調(diào)整能力。
　　(2)采用模糊控制方法：模糊控制是基于專家知識(shí)或者熟練操作人員的經(jīng)驗(yàn)而建立的智能控制技術(shù)。對(duì)模糊控制的具

3、體工作原理做了詳細(xì)研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床模糊PID位置控制器。
　　(3)采用免疫反饋控制方法：分析了免疫反饋控制機(jī)理，并得到了免疫反饋控制規(guī)律，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床模糊免疫PID位置控制器。
　　對(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床位置控制器的仿真研究：分析了數(shù)控機(jī)床直流伺服進(jìn)給系統(tǒng)的組成，并建立了數(shù)控機(jī)床直流伺服進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB/Simulink建立系統(tǒng)的仿真模型，針對(duì)階躍信號(hào)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果證明了設(shè)