多轴运动控制系统的非线性PID交叉耦合控制

为了提高多轴运动控制系统的轮廓跟踪精度,首先针对多轴运动控制系统的交叉耦合控制(CCC),比较了两种CCC结构的优缺点;进而在分析并建立典型曲线轨迹轮廓误差模型的基础上,设计了一种适用于位置闭环反馈控制和轮廓误差补偿控制器的新型非线性PID控制器(NLPID);最后在双轴雕刻机实验平台进行该方法的有效性验证,实验结果表明,与传统PID交叉耦合控制相比,该方法不仅能够明显减少多轴运动控制系统的轮廓误差,而且能有效提高系统的抗干扰能力以及鲁棒性。

基于自抗扰控制器的CNC雕刻机控制系统轮廓误差控制

针对CNC雕刻机控制系统因时变时延影响轮廓跟踪精度的问题,设计了基于自抗扰控制的单轴轨迹跟踪控制器和基于非线性PID(NLPID)的轮廓误差补偿控制器.首先,针对单轴轨迹跟踪控制,将时变时延引起的不确定性处理成系统总干扰的一部分,设计扩张状态观测器(ESO),对系统内外总干扰和系统状态进行实时估计,并设计误差补偿控制律,实现系统干扰的估计和补偿,得到良好的单轴轨迹跟踪控制性能.然后,根据轮廓误差估计值,设计基于NLPID的轮廓误差补偿控制器,对系统轮廓误差实时补偿,实现了良好的轮廓跟踪控制性能.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.