高效强力复合铣A轴的动力学建模与自适应滑模控制 |
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引用本文: | 赵鹏兵,史耀耀.高效强力复合铣A轴的动力学建模与自适应滑模控制[J].航空学报,2014(2). |
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作者姓名: | 赵鹏兵 史耀耀 |
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作者单位: | 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室; |
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基金项目: | 国家科技重大专项(2013ZX04001081)~~ |
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摘 要: | A轴单元作为五轴数控机床的关键功能部件,其控制精度直接影响工件的加工精度和表面质量。针对系统参数摄动和不确定性切削负载对A轴伺服系统控制精度的影响,分析了A轴驱动系统的动静态性能,讨论了驱动扭矩、负载扭矩、运动方向和系统参数之间的相互关系,并建立了系统的非线性动力学模型。基于该动力学模型,设计了自适应模糊滑模控制器(AFSMC),采用模糊系统对滑模控制律中的非线性函数项进行自适应逼近,并基于Lyapunov理论设计了模糊系统中可调参数的自适应律,同时,在滑模控制(SMC)的切换控制部分采用了指数趋近律。实验结果表明,所设计的AFSMC对不确定性负载扭矩和系统参数摄动具有较强的鲁棒性。与传统滑模控制(TSMC)相比,其在有效减小控制输入抖振的同时,使得跟踪控制精度提高了14.54%。
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关 键 词: | A轴 非线性动力学 定位控制 模糊逼近 滑模控制 |
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