本文關(guān)鍵詞：直接驅(qū)動XY平臺模糊擾動補(bǔ)償與輪廓控制研究

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【摘要】：直線電機(jī)XY平臺作為數(shù)控機(jī)床重要的組成部分在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域內(nèi)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。輪廓精度為判別XY平臺控制系統(tǒng)運(yùn)行性能標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)，永磁直線電機(jī)直接驅(qū)動XY平臺在完成輪廓加工任務(wù)的過程當(dāng)中，會受到摩擦力等非線性擾動和模型不確定等未知因素的影響，使系統(tǒng)不能滿足高精度的加工要求。 首先，本文論述了直線電機(jī)直接驅(qū)動XY平臺輪廓控制近年來在國內(nèi)外的與發(fā)展情況和前景，介紹了永磁直線同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及XY平臺的數(shù)學(xué)模型；建立了XY平臺輪廓誤差模型，在分析輪廓誤差產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決方法。 其次，本文對直線電機(jī)XY平臺所受擾動進(jìn)行了分析，為了削弱外部擾動對輪廓加工精度的影響，從而實(shí)現(xiàn)XY平臺的高精度輪廓控制，本文利用狀態(tài)觀測器的思想設(shè)計(jì)了改進(jìn)PI擾動補(bǔ)償器（VPDC），采用傳遞函數(shù)的方法分析了擾動力估計(jì)值和擾動力實(shí)際值之間的關(guān)系，使用從系統(tǒng)獲得的擾動力設(shè)計(jì)擾動補(bǔ)償器對外部擾動進(jìn)行補(bǔ)償控制，并對加入擾動補(bǔ)償后的控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究分析。同時(shí)將PI擾動補(bǔ)償器與改進(jìn)交叉耦合控制器相結(jié)合，建立仿真模型，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，真結(jié)果表明基于PI擾動補(bǔ)償器的控制系統(tǒng)能夠較好的抑制外部擾動，同時(shí)有效地提高輪廓控制精度。 最后，針對永磁直線同步電機(jī)驅(qū)動的XY平臺，為了削弱輪廓誤差模型相對復(fù)雜以及系統(tǒng)未知干擾對輪廓加工精度的影響，實(shí)現(xiàn)XY平臺的高精度輪廓控制，本文設(shè)計(jì)了基于LuGre摩擦模型的模糊擾動補(bǔ)償器，在充分分析LuGre摩擦模型、模糊控制原理基礎(chǔ)上利用LuGre摩擦模型對摩擦力的補(bǔ)償以及模糊系統(tǒng)具有以任意精度逼近非線性函數(shù)的能力對控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)將基于LuGre模型的模糊擾動補(bǔ)償控制器與改進(jìn)交叉耦合控制器相結(jié)合，建立仿真模型，，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)系統(tǒng)具有較好的抗擾性和較高的輪廓精度。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP273;TG659

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1138418