蓝益鹏[1]2003年在《双位置环直线伺服同步系统鲁棒控制》文中研究指明以两台永磁直线同步电机驱动的数控龙门移动式镗铣加工中心同步控制问题为背景，对直线伺服双位置环动态精密同步进给理论和实现方法进行研究。提出双位置环直线伺服同步系统鲁棒控制方案。研究双位置驱动直线伺服系统动态同步控制，对解决多电机高精度同步进给和协调控制一类问题具有重要而普遍的意义。本文从标准H_∞控制、H_∞自校正调节器控制和鲁棒H_∞控制叁个方面进行了研究。 标准H_∞控制：由于标准H_∞控制对于不确定性外部扰动信号具有良好的抑制作用，在伺服系统中得到了很好的应用。设计状态反馈控制器作为动态同步控制器，对加速度进行补偿控制，进一步，对加速度和速度同时进行补偿控制，使系统在不平衡负载或不确定性扰动下快速恢复同步，以实现位置、速度和加速度叁重动态同步。 H_∞自校正调节器控制：虽然标准H_∞控制对于不确定性外部扰动信号具有良好的抑制作用，但是它不能保证对所有允许的参数不确定性同样具有鲁棒性。因此，采用了自校正调节器控制与标准H_∞控制的结合，即H_∞自校正调节器控制。对未知有界扰动、参数变化和未建模动态采用H_∞鲁棒自校正调节器控制，可根据环境与特性变化自动整定调节器参数，有效抑制扰动、参数变化和未建模动态对系统同步性能的影响。 鲁棒H_∞控制：对不确定性直线伺服系统提出鲁棒H_∞控制。首先将时变参数不确定系统的鲁棒H_∞控制问题，转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H_∞控制问题；对标准H_∞控制问题，可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器，也就是不确定系统的鲁棒H_∞控制器。采用鲁棒H_∞控制既能保证系统对参数不确定性的鲁棒性，又能保证对不确定性外部扰动具有良好的抑制作用。 理论分析和仿真实验都证明了方案的有效性和可行性，这也正是本文的创新之处。
樊碧高[2]2015年在《基于DCC编程的双电机同步驱动控制技术》文中认为随着工业的快速发展,企业对重型数控机床的机械性能和生产的产品质量要求逐渐提高,迫切需要高速、高精度的重型数控机床来加工出高质量的工业产品。在大型龙门机床中由于横梁跨度大,采用单电机驱动会产生不对称的驱动力,造成横梁的偏转,从而导致双立柱运动不同步,影响加工的精度。采用双电机驱动不仅可以解决单电机驱动造成的这一问题,而且能产生更大的驱动力。然而采用双电机驱动存在两个电机轴是否同步的问题,如若两轴间的位置同步误差太大,也会同单电机驱动一样造成龙门立柱的偏转与变形。本文采用DCC编程的方法来减小两轴的位置同步误差,研究如何减小位置同步误差具有十分重要的现实意义与应用价值。本文首先阐述了双电机同步控制伺服系统的总体设计方案,即采用两台伺服电机联合驱动负载,实现了双电机的同步运动。然后在新一代西门子变频器S120中基于DCC编程实现了双电机的同步驱动,并且通过优化位置环、速度环、电流环的参数以及设置滤波器达到了较为理想的系统动态特性;再通过比较串行控制,并行控制,交叉耦合控制叁种控制方式下的位置同步误差,可以得出交叉耦合控制方式的同步精度更高的结论。最后为了满足位置同步误差低的要求,建立了双电机同步驱动伺服系统的动力学模型,通过MATLAB软件进行仿真,验证了双电机驱动较单电机驱动的优越这一结论。
张岩[3]2013年在《数控砂轮修形机同步控制系统设计》文中进行了进一步梳理成型磨削是一种精度高、效率高、成本低的型面精加工方法,尤其是形状复杂的回转体零件的加工。其磨削精度取决于砂轮修形的精度,而传统修形方法无法满足高精度、高效率的修形要求。于是,利用数控技术修整砂轮成为研究热点。本文研究的数控砂轮修形机的进给轴由双滚珠丝杠同步驱动。在机床高速运行时,丝杠的柔性变形以及轴间的强耦合性使得双滚珠丝杠的同步控制格外重要。本文是在理解砂轮修形机工作原理及机床结构特点的基础上,完成该机床控制系统总体方案的设计、关键器件的选型及硬件搭建,并采用多种同步控制算法,以期减小双轴位置同步误差,具体内容如下：(1)在理解砂轮修形机工作原理和结构特点的基础上,完成该数控机床控制系统方案的设计,关键器件的选型以及控制系统硬件的搭建,并对方案中的强电电路部分进行了设计,包括电源部分的控制面板以及逻辑电路。(2)为探讨双滚珠丝杠同步驱动的同步控制性能,完成了对伺服系统数学建模,包括驱动器,电机以及以滚珠丝杠螺母副为主的机械传动部分。(3)针对该机床双位置环同步伺服系统,对单轴伺服系统设计了两套控制方案,一种是常规PID控制,另一种是积分分离PID控制,并利用Matlab/Simulink对两种控制方案的控制效果进行了仿真。通过对仿真结果在抗干扰能力、超调情况以及快速响应能力叁个方面的比较,最终选择积分分离PID控制作为单轴伺服系统的控制策略。(4)针对双轴的不同步问题,文中提出几种同步控制算法,并对其控制效果进行了仿真和比较。主要是在比较几种同步控制结构的基础上,确定了交叉耦合的同步控制策略,并采用不同的算法设计同步控制器,分别设计了PI控制器、模糊自适应PID控制器、单神经元自适应PID控制器、混合偏差同步控制器,利用Matlab/Simulink分别对其控制效果进行仿真比较。
参考文献：
[1]. 双位置环直线伺服同步系统鲁棒控制[D]. 蓝益鹏. 沈阳工业大学. 2003
[2]. 基于DCC编程的双电机同步驱动控制技术[D]. 樊碧高. 华中科技大学. 2015
[3]. 数控砂轮修形机同步控制系统设计[D]. 张岩. 武汉理工大学. 2013
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