多轴协调运动中的交叉耦合控制

直接把轮廓误差作为控制的目标,在多轴运动的各轴之间引入耦合因素,通过各轴间的协调来提高轮廓精度,而不仅仅通过单轴解藕控制改善各轴的位置跟踪精度。就多轴协调运动中的各种交叉耦合控制器的设计,从控制的角度进行了全面的分析与综合,提出了有待解决的若干问题,对未来的发展方向进行了展望。     

基于交叉耦合与迭代学习的伺服系统运动控制研究

针对数控机床进给伺服系统各轴动态响应不一致,导致零件加工精度降低的问题,对数控机床进给伺服系统运动控制进行了研究.采用了迭代学习控制与交叉耦合结构相结合的控制方法,设计了进给伺服系统单轴位置环的迭代学习控制器,抑制了单轴跟随误差,设计了多轴的变增益交叉耦合迭代学习控制器,来抑制多轴轮廓误差;利用在MATLAB/SIMU...     

基于高精度轮廓误差估计的交叉耦合控制

在交叉耦合控制中,轮廓误差估计公式不仅用于估计轮廓误差大小,而且用于确定交叉耦合系数。估计公式的准确性直接影响轮廓控制精度,传统公式在大曲率位置存在明显估计误差。针对平面自由曲线的轮廓误差估计,研究点-曲线距离函数的微分特性,利用距离函数的Taylor展开提出高精度二阶估计方法,并指出基于密切圆近似的传统二阶方法在象限切换时存在的计算问题,同时对传统公式进行修正。在此基础上设计综合位置闭环反馈和交叉耦合控制器的轮廓跟踪控制器,并结合NURBS曲线进行两轴控制试验。试验结果表明:所提出的二阶方法相比于传统公式轮廓误差估计精度更高;基于所提出的二阶方法和传统公式设计的交叉耦合控制器,前者相比于后者可以显著提高轮廓控制精度。     

基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动交叉耦合控制器研究

针对零件复杂曲面高速高精度数控加工的需求,分析五轴联动数控加工系统刀具运动轨迹中的轮廓误差和方向误差,建立了该轮廓误差和方向误差的实时计算模型,从而得出系统跟踪误差计算模型;在此基础上设计出一种基于双NURBS参数混合插补算法的五轴联动数控系统交叉耦合控制器,并对其进行仿真,仿真结果表明,使用该交叉耦合控制器能有效提高五轴联动数控系统的零件加工精度。     

基于齿隙的新型圆弧独立轮廓误差交叉耦合控制

在高精密轮廓加工中,线性轮廓误差控制精度是非常重要的指标,它决定了最终产品的加工精度。在建立基于齿隙的线性轮廓误差模型的基础上,利用众所周知的交叉耦合控制,提出了一种新的独立轮廓误差控制(Independent Contour Error Control,ICEC)策略,即驱动轴之间不需要任何交叉进给信号就能够减少线性轮廓误差。仿真的结果表明所提出的控制方案是有效的,在线性和圆形轮廓的双轴驱动系统上也得到证明,能够明显地提高轮廓误差控制精度。     

磁流变抛光预补偿交叉耦合轮廓控制算法

文章首先介绍了直线和圆弧的轮廓误差模型,根据磁流变抛光运动特点推出了三轴联动时的轮廓误差模型,并针对该模型提出了三轴联动预补偿交叉耦合轮廓方法,最后进行了仿真及加工实验.仿真结果表明,在跟踪圆弧轮廓时,采用三轴预补偿交叉耦合轮廓控制算法,轮廓误差由0.045mm减小到0.006mm,可见该算法能有效地减小轮廓误差.通过对球面K9光学玻璃进行的磁流变抛光实验,获得了表面粗糙度Ra0.636nm、面形精度P-V值52.14nm的球形表面.     

基于零相位误差跟踪控制器的轮廓误差交叉耦合控制

针对高精密轮廓加工，在分析系统轮廓误差的基础上，通过减小跟踪误差来间接减小轮廓误差，提出了将交叉耦合控制器和零相位误差跟踪控制器相结合的控制策略。交叉耦合控制器用以增加各轴之间的匹配程度，以减小轮廓误差；零相位误差跟踪控制器作为前馈跟踪控制器，提高了快速性，使系统实现准确跟踪。仿真结果表明所提出的控制方案是有效的，能达到良好的轮廓跟踪效果，从而提高了轮廓加工精度。     

基于误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法

为了减小由于进给系统动态特性造成的多轴联动加工轮廓误差,提出了一种基于轮廓误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法。首先建立了关于轨迹曲率、加工速率及进给系统动态特性参数的轮廓误差模型;然后根据读取的插补数据,利用轮廓误差模型实时预测三轴联动加工过程中的轮廓误差补偿向量并对加工轨迹指令进行补偿;最后通过对圆、变曲率和螺旋线轨迹的MATLAB仿真和机床加工实验,证明该补偿方法将轮廓误差减小了85%以上,可显著提高数控机床加工精度。     

基于FPGA的交叉耦合控制器的设计与实现

针对运动控制系统多轴联动的协同问题,分析轮廓误差产生机理和交叉耦合控制算法.利用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)内部丰富的查找表资源,结合模糊自整定PID控制算法的特点,通过MATLAB软件的Fuzzy工具箱完成模糊逻辑策略的建立,利用离线计算、在线查表的方法设计...     

T-S模糊交叉耦合协调运动控制研究

讨论了交叉耦合控制CCC（Cross-coupled control）算法与各协调运动轴闭环传递函数的关系，在对轮廓误差传递函数（CETF）分析的基础上，提出基于T-S模糊推理的T-SCCC控制算法。该控制算法在控制轴性能不匹配时。与常规CCC控制相比可明显减小轮廓运动误差。     

基于模糊控制的位置精度补偿方法

针对半闭环伺服系统在使用过程中,由于机械传动系统劣化而导致的位置精度降低、动态响应特性下降的现象,提出了基于模糊控制的位置精度补偿方法。以测量得到的小样本位置误差数据为源数据,利用支持向量机对位置误差进行劣化建模,实现对位置误差的预测,并将位置误差预测值用于伺服系统的误差补偿。利用模糊比例—积分—微分控制器控制能有效改善系统动态响应的特性,通过改进模糊控制规则,使模糊控制与位置误差预测补偿有效结合,提高伺服系统位置精度和动态响应特性。     

Chord error constraint based integrated control strategy for contour error compensation

Frontiers of Mechanical Engineering - As the traditional cross-coupling control method cannot meet the requirements for tracking accuracy and contour control accuracy in large curvature positions,...     

模糊控制在温度控制系统中的研究和应用

针对传统温度控制系统建模困难,控制性能差的缺点,本文采用模糊控制的方法来对温度进行控制,详细研究了模糊控制器的设计流程和方法。实验证明,模糊控制器进行温度控制比传统的控制方法效果更显著。     

模糊控制系统研究与应用

详细介绍了模糊控制技术的研究与发展。主要论述了模糊控制理论的分类及其组成,对模糊控制器的设计及应用进行了综述。重点阐述了近年来模糊控制与其他先进控制算法的融合与改进,其中包括与预测控制结合的模糊预测控制,与神经网络的融合,以及基于遗传算法的模糊控制等。     

工业锅炉燃烧系统--基于模糊补偿的预测函数控制

针对一般预测函数控制中模型失配的情况,提出了用模糊推理对控制量进行补偿的解决方案。并将基于模糊补偿的预测函数控制应用于链条锅炉燃烧控制系统,通过系统仿真,结果表明这种控制器具有较强的鲁棒性、适应性和较高的控制精度。     

基于模糊控制的堆垛机速度控制研究

堆垛机控制系统中。当堆垛机当前位置距离目标位置较远时,堆垛机高速运行。要求控制快速跟踪;二者距离较近时,要求控制低速运行。能够达到精确定位。因此要设计出能满足高速运行、换速平稳和低速停准要求的调速控制系统。本文在比较多种控制方案的基础上,通过实验结果表明采用模糊控制和传统PID控制相结合的多模模糊控制器方案有效提高了系统的稳定性、准确性和快速性。     

基于模糊控制的Smith预估器的研究和设计

本文介绍了Smith预估控制原理,针对Smith预估器对象模型误差过于敏感的缺点,引入模糊控制代替Smith预估器中的PI控制,Matlab仿真结果表明采用模糊Smith预估控制一定程度上改进了常规PI Smith预估控制和模糊控制的缺点。     

基于模糊控制理论的智能交通灯的一种设计方法

本文介绍了一种以动态车流量变化和人流量变化为参数的基于模糊控制理论的智能交通灯的设计方法.该交通灯根据交通路口车流量和行人流量的变化,通过模糊算法分配车行道和人行道的绿灯时间,以交通路口双向车、人等待时间为性能指标,实现人、车通行的最优控制.     

模糊推理耦合轮廓误差补偿方法的研究

提出模糊推理耦合轮廓误差方法的原理，算法及实现方法，该法能在不增加硬件，不改变轮廓系统各进给出轴位置环的情况下，根据系统的轮廓误差，通过糊揄和自学习校正，向各轴提供附加补偿作用，百而提高系统的轮廓精度，针对二轴轮廓系统的闭环数字仿真和实验结果，证明该方法的可行性和有效性。