滑塊式虛擬軸機(jī)床高精度控制的研究.pdf

1、虛擬軸機(jī)床雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,卻能夠加工一般數(shù)控機(jī)床無法加工的復(fù)雜曲面,這是它最主要的優(yōu)點(diǎn).但是由于虛擬軸機(jī)床結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),各軸之間存在機(jī)械強(qiáng)耦合,所以每一軸的運(yùn)動(dòng)對(duì)其它軸都有很大的影響,則其控制方法與串聯(lián)軸機(jī)床比相對(duì)復(fù)雜.如何實(shí)現(xiàn)虛擬軸機(jī)床的高精度控制,是一個(gè)必須解決的重要問題.該課題研究滑塊式虛擬軸機(jī)床的高精度控制問題.滑塊式虛擬軸機(jī)床采用直線電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),因此伺服系統(tǒng)的控制對(duì)象就是直線電機(jī).在該文中研究的滑塊式虛擬軸機(jī)床驅(qū)動(dòng)裝置采

2、用直線永磁交流電機(jī).在以直線永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)為被控對(duì)象的伺服系統(tǒng)中,為滿足高性能的要求,仔細(xì)考慮了能使伺服系統(tǒng)性能變壞的各種因素,包括:各軸之間的機(jī)械耦合擾動(dòng),永磁同步直線電機(jī)動(dòng)子質(zhì)量變化、摩擦系數(shù)變化等造成的模型參數(shù)不確定性,忽略電磁時(shí)間常數(shù)等因素造成的模型非結(jié)構(gòu)化不確定性,以及電機(jī)運(yùn)行期間存在磁密分布不均、時(shí)間諧波等產(chǎn)生的推力擾動(dòng)等.為克服外界擾動(dòng)及模型誤差等不確定因素對(duì)系統(tǒng)造成的影響,提高伺服系統(tǒng)性能,并自動(dòng)保證系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性,

3、該文將H<,∞>控制律與負(fù)載擾動(dòng)觀測(cè)器相結(jié)合,應(yīng)用于對(duì)位置伺服系統(tǒng)的IP控制當(dāng)中,于是可以通過H<,∞>負(fù)載擾動(dòng)觀測(cè)器隨時(shí)觀測(cè)外界擾動(dòng)并針對(duì)擾動(dòng)給系統(tǒng)以實(shí)時(shí)的補(bǔ)償以保證控制精度的要求.同時(shí)該文又提出了一種用于補(bǔ)償擾動(dòng)的新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推力補(bǔ)償器.由于它的權(quán)值具有明確的物理意義,并且在線調(diào)整的權(quán)值數(shù)量很少,所以它具備一般神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所沒有的快速響應(yīng)的性能.這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠針對(duì)外界擾動(dòng)給予系統(tǒng)實(shí)時(shí)的補(bǔ)償,提高伺服系統(tǒng)的控制精度.該文所提出的控制方案