基于前饋PI伺服轉臺系統的研究與應用

程立龍

(江蘇萬隆車業有限公司，江蘇 揚州 225000)

0 引 言

隨著電氣自動化的發展，測試轉臺作為我集團測試系統的一個重要環節扮演者越來越重要的角色，轉臺的定位精度、速率精度和速率的平穩性將直接影響到測試的效果，所以進一步提高測試轉臺的定位精度具有一定的研究價值[1-2]。

目前，工程師仍然廣泛應用傳統PID控制方法，但該控制策略很難處理系統的不確定性影響。在實際轉臺控制系統中，由于存在機械系統的剛度、摩擦力矩、風負荷導致的轉動慣量等因素，這些非線性因素的存在導致無法建立轉臺系統精確的數學模型，此時常規PID控制系統很難滿足高性能伺服系統的要求[3]。文獻[4]采用遺傳算法，它在不需要給出初始比例系數和積分系數的情況下，能尋找到合適的參數使得控制目標滿足要求。文獻[5]采用模糊控制算法，它將工程師長期積累的工程調試經驗知識采用人工智能算法形成控制規則模型，然后運用推理實現PI參數的最優化調整。文獻[6]提出了一種基于多速率采樣理論的前饋方法，實現了理想狀態對期望狀態在理想條件下跟蹤誤差為零。文獻[7]提出了卡爾曼濾波和Elman神經網絡結合的方法。上述這些方法需要求解高階矩陣，軟件實時處理難度大，對系統的硬件要求高，工程實現較困難[8-10]。

為了提高轉臺系統的定位精度，本文提出了一種基于前饋補償和傳統PI相結合的復合控制策略，通過前饋的方式實時補償由于外界條件變化引起的誤差，通過仿真和試驗表明，本文提出的復合控制策略有效提高了轉臺的定位精度。……