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基于甋模糊模型直驱式数控转台系统厶次优控制·控制与检测·孙宜标,黄伟,孙晓雨摘要:针对直接驱动数控转台伺服系统易受负载扰动和参数不确定性影响的特点,设计了基于猄模糊模型的厶次优速度控制器。首先。使用甋模糊模型来逼近直接驱动伺服系统的数学模型,基于求出的模糊模型来设计控制器。然后利用线性矩阵不等式竦盟俣缺栈纺:低衬P偷摹辍7妒媳界,将W钣呕刂莆侍庾;晌4斡呕刂莆侍狻W詈笸ü咝跃卣蟛坏仁皆际跫Vち讼低车稳定性。仿真结果表明,所设计的厶次优速度控制器使直接驱动伺服系统对负载扰动和参数不确定性具有较强的鲁棒性。关键词:数控转台;永磁力矩电机;直接驱动;￡.次优控制;甋模糊模型;线性矩阵不等式中图分类号:⒛Σ梁头向间隙等造成的机械振动、运动响应慢、动态刚度差及非线性误差等,因而实现高精度加工比较困难⋯。直接驱动方式省去了中间传动机构,提高了系统的机械刚度,消除了机械因素对速度和加速度的限制,可获得更高的定位精度和更好的动态性能。但直接驱动方式也增加了控制上的难度,负载扰动的影响无衰减地作用在电机轴上,以及系统中参数摄动范围较大等,这些都对控制器提出了更苛刻的要求嵋针对直接驱动方式存在的上述问题,文献—采用了W钣趴刂品椒ɡ瓷杓坡嘲艨刂破鳎瓜低尘哂较好鲁棒性和抗扰性。W钣趴刂剖且宰钚』蟛的能量作为性能指标,它要求输入必须是能量有界信号。然而在许多实际场合,如突加负载产生的阶跃扰动、时变有界负载扰动等干扰信号都是持续而不衰减的,这种情况不满足?刂评砺鄱杂谌盼D芰坑薪绲假设。并且W钣趴刂剖瞧涤虻睦砺郏胁荒芸煽康保证闭环系统具有期望的跟踪、饱和约束等时域性能。针对于此。虶【俊分别组合机床与自动化加工技术蜓艄ひ荡笱У缙こ萄г海蜓文献标识码:,.己驱动方式葱K欧缁游下帧⑽细烁薄⒊萋指被文章编号:————,琒—。:甀,...篘籶籨籐籘—籰收稿期:——鹣钅浚汗易匀豢蒲Щ鹣钅涣赡〗逃鹣钅作者简介:孙宜标,男,安徽巢湖人,沈阳工业大学副教授,博士。研究方向为交流伺服系统、鲁棒控制、非线性系统,—··甤
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五:华业钞:一知,旦!!猅———————一等鳍逋隆苦拧滓籖絫号瘛—坏取抟缓磐“谎』,·控制与检测·一。膏∑肛∑气苃毛声曰;毛。海‘∑卢丑永磁力矩电机的数学模型其中以·￡。茗永磁力矩电机的:P年第提出采用包含正弦信号和阶跃信号的有界幅值信号空间,最小化有界干扰所引起的最大输出误差的幅值。即最小化峰逯怠;谡庵炙枷氲牧奔湎低晨刂方法称为￡。控制。假设干扰是属于?占涞娜我夥有界信号,以相应灵敏度函数的￡。范数为性能指标,要求通过优化控制器性能最小化最坏情况下干扰所引起的峰值误差。这些使得呕刂评砺鄹泻瞎こ淌目前,求解侍獾姆椒ㄓ校貉映僭隽糠一⒗肷⑴防平低撤椒āЦ盏龋庑┓椒ㄖ挥在阶数比较高的情况下,由得到控制器的V副满足要求,但并不适合工程实践。本文对于处理厶最优化控制问题提出了一个基于次优化观点的模糊控制设计方法来解决。使用甋模糊模型来逼近直接驱动伺服系统数学模型,基于求出的模糊模型来设计控制器。利用线性矩阵不等式竦肨.:低衬P偷摹辍范数上边界,将厶最优化控制问题转化成一个次优化控制问题,并通过线性矩阵不等式约束条件使系统稳定。所求得的￡.控制器阶次等于被控对象