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基于扰动观测器的机床加工误差迭代学习控制

【作者】姜魏梁 招瑞丰

【关键词】 扰动观测器; 机床; 迭代学习; 跟踪误差; 仿真;

摘要机床在加工复杂产品时,由于运动轨迹的不连续,导致机床进给系统驱动轴跟踪误差较大.对此,创建了机床进给系统误差平面简图,建立驱动系统动力方程式.在经典比例微分(PD)控制方法的基础上,设计了扰动观测器组成的迭代学习控制方法.采用李雅普诺夫函数对改进后的控制方法进行证明,得出控制系统的稳定性.在Matlab软件中对机床进给驱动系统跟踪误差进行仿真,并与PD控制方法形成对比.仿真结果显示:机床进给驱动系统采用PD控制方法,双轴产生的最大误差为2.77×10-2 mm,在轨迹拐角处波动幅度较大;机床进给驱动系统采用PD控制方法,双轴产生的最大误差为1.62×10-2 mm,在轨迹拐角处波动幅度较小.机床进给驱动系统采用扰动观测器的迭代学习控制方法,对未知预测能力强,控制精度高. 

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