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双直线电机同步控制的研究

翁秀华  
【摘要】:本文以国家自然科学基金资助项目“直线伺服双位置环动态精密同步进给理论和实现方法研究(No.50075057)”为背景,结合被控对象的实际特点,从两个角度提出了减小双直线电机同步控制中同步误差的控制策略。 在基于同步偏差给定的控制策略中,主要采用模糊自适应PID控制方法,并将其应用于双直线电机驱动的轴间反馈回路,把两直线电机的同步误差信号作为模糊自适应PID控制器的输入,抑制由于不同步引起的不平衡扭矩。由于本文中所述的模糊控制器的模糊推理规则基于预先设定的规则表,不需要复杂的算法,因此控制器的运算较快,能够适应被控对象对快速性的要求。仿真研究结果表明,此种方案鲁棒性、快速性优良,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。 在基于扰动补偿的控制策略,将双直线电机的各控制回路中的扰动信号分别用干扰观测器加以抑制,进而提高了同步的快速性,抑制加工中心双直线电机驱动的进给轴方向上的不同步现象。仿真结果表明,此种控制方案鲁棒性强,动态过程同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度的要求。 此外,还针对横梁方向上的由于刀架位置变化导致的进给轴方向上的不同步进行了负载动态补偿。将这种控制方法应用于上面所述的两种控制策略中,使得系统能够保持更高的同步性能。


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