航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
2期
555-566
,共12页
A轴%非线性动力学%定位控制%模糊逼近%滑模控制
A軸%非線性動力學%定位控製%模糊逼近%滑模控製
A축%비선성동역학%정위공제%모호핍근%활모공제
A-axis%nonlinear dynamics%positioning control%fuzzy approximation%sliding mode control
A轴单元作为五轴数控机床的关键功能部件,其控制精度直接影响工件的加工精度和表面质量.针对系统参数摄动和不确定性切削负载对A轴伺服系统控制精度的影响,分析了A轴驱动系统的动静态性能,讨论了驱动扭矩、负载扭矩、运动方向和系统参数之间的相互关系,并建立了系统的非线性动力学模型.基于该动力学模型,设计了自适应模糊滑模控制器(AFSMC),采用模糊系统对滑模控制律中的非线性函数项进行自适应逼近,并基于Lyapunov理论设计了模糊系统中可调参数的自适应律,同时,在滑模控制(SMC)的切换控制部分采用了指数趋近律.实验结果表明,所设计的AFSMC对不确定性负载扭矩和系统参数摄动具有较强的鲁棒性.与传统滑模控制(TSMC)相比,其在有效减小控制输入抖振的同时,使得跟踪控制精度提高了14.54％.
A軸單元作為五軸數控機床的關鍵功能部件,其控製精度直接影響工件的加工精度和錶麵質量.針對繫統參數攝動和不確定性切削負載對A軸伺服繫統控製精度的影響,分析瞭A軸驅動繫統的動靜態性能,討論瞭驅動扭矩、負載扭矩、運動方嚮和繫統參數之間的相互關繫,併建立瞭繫統的非線性動力學模型.基于該動力學模型,設計瞭自適應模糊滑模控製器(AFSMC),採用模糊繫統對滑模控製律中的非線性函數項進行自適應逼近,併基于Lyapunov理論設計瞭模糊繫統中可調參數的自適應律,同時,在滑模控製(SMC)的切換控製部分採用瞭指數趨近律.實驗結果錶明,所設計的AFSMC對不確定性負載扭矩和繫統參數攝動具有較彊的魯棒性.與傳統滑模控製(TSMC)相比,其在有效減小控製輸入抖振的同時,使得跟蹤控製精度提高瞭14.54％.
A축단원작위오축수공궤상적관건공능부건,기공제정도직접영향공건적가공정도화표면질량.침대계통삼수섭동화불학정성절삭부재대A축사복계통공제정도적영향,분석료A축구동계통적동정태성능,토론료구동뉴구、부재뉴구、운동방향화계통삼수지간적상호관계,병건립료계통적비선성동역학모형.기우해동역학모형,설계료자괄응모호활모공제기(AFSMC),채용모호계통대활모공제률중적비선성함수항진행자괄응핍근,병기우Lyapunov이론설계료모호계통중가조삼수적자괄응률,동시,재활모공제(SMC)적절환공제부분채용료지수추근률.실험결과표명,소설계적AFSMC대불학정성부재뉴구화계통삼수섭동구유교강적로봉성.여전통활모공제(TSMC)상비,기재유효감소공제수입두진적동시,사득근종공제정도제고료14.54％.
