一种进给伺服系统非线性PID交叉耦合控制

提高多轴伺服系统的轮廓跟随性能是现代计算机数控加工的重要应用之一。针对传统交叉耦合控制方法对自由曲线轨迹的轮廓跟踪精度较差以及传统PID控制系统抗扰性和鲁棒性较差的问题,提出一种基于自抗扰控制的交叉耦合轮廓误差补偿综合控制策略,该策略由用于位置环反馈控制和轮廓误差补偿的新型非线性PID(NLPID)、位置伺服控制器TNP-ADRC和基于NLPID的变增益交叉耦合控制器组成。在MATLAB/Simulink环境下对方波信号跟踪和标准圆轮廓加工过程中轮廓误差的变化情况进行仿真,仿真结果表明:与传统PID交叉耦合控制相比,该方法不仅能够有效提高系统的鲁棒性以及抗干扰能力,并且能够显著提高多轴运动控制系统的轮廓加工精度。

基于PID控制的数控机床进给伺服系统的建模与仿真

进给伺服系统是数控装置与机床间的关键联接环节,是影响数控机床执行部件的加工精度、质量和加工效率的重要因素。文章在分析了数控机床进给伺服系统的基础上,建立了机床伺服系统的数字模型,通过仿真分析表明,PID控制器在机床操作过程中具有合理性。

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型。模糊Fuzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能。仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性。

基于参考轨迹修正的机床进给误差动态补偿研究

针对机床伺服进给系统的跟踪精度问题,对线性伺服动力学补偿器和闭环伺服控制系统进行了研究,提出了一种新的动态误差补偿方案,该方法通过修正参考轨迹,对伺服动力学和摩擦干扰引起的定位误差进行了预补偿。首先,对参考轨迹的速度和加速度曲线进行了调制,实现了精确跟踪;然后,根据预滤波器状态,对参考位置曲线进行了修正,从而消除了象限毛刺;通过数字轨迹预滤波器得到了最优误差补偿,并通过迭代学习对其参数进行了自动调整;最终,在不同加工参数的多轴进给系统中进行了测试。研究结果表明:该补偿方案通过将2个补偿滤波器相结合,能够在无需复杂专业知识的条件下简单有效地将轮廓误差从10μm降至1μm,且适用于任意刀具轨迹。

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型。模糊Fuzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能。仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性。

浅谈MCP800数控铣床进给伺服系统改造

随着数控技术的发展,直流进给伺服系统已逐步被交流驱动系统所取代。一些早期的数控机床的进给伺服系统所采用的都是直流伺服,这些设备不但故障频繁而且运行成本越来越高,而其机械部分却仍然具有很高的使用价值。于是,这些机床的较好的选择就是进行改造。