丘永亮
(廣東工貿職業技術學院,廣東 廣州 510510)
基于模型辨識的數控機床專用伺服電機位置控制*
丘永亮
(廣東工貿職業技術學院,廣東 廣州 510510)
數控機床精密加工要求伺服電機具有精度高和響應快等特性,而傳統的伺服控制器位置環采用的是簡單的誤差比例(P)控制,這種控制方法的響應性不能滿足加工要求。提出一種基于模型辨識的伺服電機角位移控制方法。首先,采用最小二乘法辨識出傳統閉環控制系統的模型;然后,分析模型的零、極點,根據模型特性設計補償控制器;最后,通過試驗結果說明所提方法能快速、準確地跟隨系統輸入。
數控機床;最小二乘法;位置控制;伺服電機;模型辨識
為了提高加工精度,在制定零件的數控機床加工工藝時,會用海量的短直線逼近任意曲線。短直線代碼表示的位移短至微米級別,就對伺服系統的跟隨響應性提出了更高的要求。近年來高性能伺服控制器的相關研究一直是熱點。文獻[1]提出了模糊PID算法,并成功應用到永磁同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的速度環控制。Jin-Woo Jung[2]等同樣對伺服電機的速度控制,提出了自適應PID控制算法。D. Q. Dang[3]等把模糊推理和神經網絡算法融合到PMSM的應用,并分析了控制算法的穩定性。文獻[4]設計了觀測器對PMSM的誤差進行補償,實現較高的控制性能。文獻[5]針對PMSM的參數實施在線預測,提出了一種自適應控制算法。Fabrizio[6]等把分數階微積分理論引入到伺服電機的PID控制,并提出了相關參數的整定規則。Zhang[7]等融合PID滑模控制技術,結合分數階微積分的優勢,提出了一種強魯棒性的電機控制方法。……