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数控机床伺服系统智能测控算法研究

徐宇馨  
【摘要】:数控机床是当今机械加工中必不可少的重要设备,它的加工精度直接关系到产品质量。但是实际加工的过程是复杂多变的,由于其存在参数时变、负载扰动以及交流伺服电机本身的非线性、强耦合等不确定性因素,所以有必要对伺服系统的控制策略提出更高的要求。 本文介绍了数控机床伺服系统的结构和分类,然后建立了伺服系统的数学模型,并在此基础上研究提高位置伺服系统精度的模糊控制方法。首先提出一种新的位置控制算法,设计了常规模糊控制器代替传统的PID控制器,并在此基础上,设计了利用单个神经元在线调整常规模糊控制器的控制查询表的自适应模糊控制器,将神经元的自学习特性和模糊控制器能够充分利用人类知识的特性有机的结合起来,达到了比较满意的控制效果;为了解决摩擦力对伺服系统精度的影响这一问题,本文在分析摩擦力特性的基础上提出了一种基于智能控制思想的摩擦补偿方法,即基于自调整量化因子和规则因子的模糊控制器的摩擦补偿方法,克服了模糊控制器规则制定中的不确定性,从而提高了控制系统的鲁棒性,并通过增加积分环节的方法提高了系统的稳态精度;最后用VB语言进行软件编程以实现部分算法。仿真结果表明,同常规模糊控制方法相比,这两种算法具有较高的控制精度和鲁棒性能。


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