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快速刀具伺服系统自抗扰控制的研究与实践
被引量：
23
1
作者
吴丹
赵彤
陈恳
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1534-1542,共9页
快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)是实现非圆截面和非轴对称表面零件加工的关键部件.加工过程中,FTS应克服时变切削力负载和自身参数的非线性,驱动刀具完成高频高精度跟踪运动.为了解决FTS的快速精密跟踪控制问题,根据刀具运动参...
快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)是实现非圆截面和非轴对称表面零件加工的关键部件.加工过程中,FTS应克服时变切削力负载和自身参数的非线性,驱动刀具完成高频高精度跟踪运动.为了解决FTS的快速精密跟踪控制问题,根据刀具运动参考轨迹已知的特点,应用自抗扰控制原理和前馈控制策略,针对基于剪应力和正应力电磁驱动的两种直线执行机构,分别设计了采用线性和非线性扩张状态观测器的自抗扰控制器,并利用传递函数和描述函数方法,分析了线性控制器的跟踪精度和动态刚度特性,探讨了非线性控制系统的极限环问题.两种基于自抗扰控制的快速刀具伺服系统已应用于发动机椭圆截面活塞的精密车削和二维正弦微结构表面的超精密车削,满足了加工需求.研究与应用结果表明:自抗扰控制思想独特、算法易于工程实现,具有很好的工程应用价值.
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关键词
快速刀具伺服系统
自抗扰控制
频域分析
描述函数
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职称材料
基于干扰观测器的快速刀具直线伺服系统的增量滑模控制
被引量：
1
2
作者
周磊
许艺严
+2 位作者
刘新成
万其
林健
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2021年第11期79-83,共5页
针对快速刀具直线伺服系统在实际加工过程中存在参数变化、摩擦力、切削力等不确定性干扰,为提高系统在周期性输入信号作用下的跟踪精度,提出一种基于干扰观测器的增量滑模控制方法。设计干扰观测器对不确定性干扰进行有效估计和抑制,...
针对快速刀具直线伺服系统在实际加工过程中存在参数变化、摩擦力、切削力等不确定性干扰,为提高系统在周期性输入信号作用下的跟踪精度,提出一种基于干扰观测器的增量滑模控制方法。设计干扰观测器对不确定性干扰进行有效估计和抑制,在增量滑模控制中通过将上一时刻控制量叠加到当前控制量中实现增量式控制,从而较好地降低抖振。仿真结果表明:与传统滑模控制方法相比,采用基于干扰观测器的增量滑模控制方法有效解决了快速刀具直线伺服系统在周期性干扰作用下的跟踪问题,提高了系统的跟踪精度和抗干扰性能。
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关键词
快速
刀具
直线
伺服系统
干扰观测器
增量滑模控制
跟踪精度
抗干扰性能
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职称材料
非线性自抗扰控制对偶然测量误差的抑制作用
3
作者
时从波
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第7期148-150,共3页
金刚石超精密切削是加工微结构表面的有效方法,其关键技术是快速刀具伺服系统(FTS),控制器性能是FTS的一个重要性能指标。针对电磁驱动原理的快速刀具伺服系统,建立执行机构简化的传递函数模型,引入自抗扰控制器作为快速刀具伺服系统的...
金刚石超精密切削是加工微结构表面的有效方法,其关键技术是快速刀具伺服系统(FTS),控制器性能是FTS的一个重要性能指标。针对电磁驱动原理的快速刀具伺服系统,建立执行机构简化的传递函数模型,引入自抗扰控制器作为快速刀具伺服系统的控制器并介绍自抗扰控制器参数的整定。最后采用非线性自抗扰控制技术,并利用MATLAB仿真非线性自抗扰控制(NLADRC)和线性自抗扰控制(LADRC)对偶然测量误差的抑制作用,得出结论为非线性自抗扰控制相比线性自抗扰控制可以更好的抑制偶然测量误差造成的不利影响。
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关键词
快速刀具伺服系统
非线性自抗扰控制
偶然测量误差
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职称材料
题名
快速刀具伺服系统自抗扰控制的研究与实践
被引量：
23
1
作者
吴丹
赵彤
陈恳
机构
清华大学机械工程系
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第12期1534-1542,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175278)
摩擦学国家重点实验室项目(SKLT12C02)
文摘
快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)是实现非圆截面和非轴对称表面零件加工的关键部件.加工过程中,FTS应克服时变切削力负载和自身参数的非线性,驱动刀具完成高频高精度跟踪运动.为了解决FTS的快速精密跟踪控制问题,根据刀具运动参考轨迹已知的特点,应用自抗扰控制原理和前馈控制策略,针对基于剪应力和正应力电磁驱动的两种直线执行机构,分别设计了采用线性和非线性扩张状态观测器的自抗扰控制器,并利用传递函数和描述函数方法,分析了线性控制器的跟踪精度和动态刚度特性,探讨了非线性控制系统的极限环问题.两种基于自抗扰控制的快速刀具伺服系统已应用于发动机椭圆截面活塞的精密车削和二维正弦微结构表面的超精密车削,满足了加工需求.研究与应用结果表明:自抗扰控制思想独特、算法易于工程实现,具有很好的工程应用价值.
关键词
快速刀具伺服系统
自抗扰控制
频域分析
描述函数
Keywords
fast tool servo
active disturbance rejection control
frequency domain analysis
description function
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于干扰观测器的快速刀具直线伺服系统的增量滑模控制
被引量：
1
2
作者
周磊
许艺严
刘新成
万其
林健
机构
南京工程学院自动化学院
江苏省先进数控技术重点实验室
出处
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2021年第11期79-83,共5页
基金
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(20KJA460010)
南京工程学院创新基金项目(CKJB201702,CKJA201804)。
文摘
针对快速刀具直线伺服系统在实际加工过程中存在参数变化、摩擦力、切削力等不确定性干扰,为提高系统在周期性输入信号作用下的跟踪精度,提出一种基于干扰观测器的增量滑模控制方法。设计干扰观测器对不确定性干扰进行有效估计和抑制,在增量滑模控制中通过将上一时刻控制量叠加到当前控制量中实现增量式控制,从而较好地降低抖振。仿真结果表明:与传统滑模控制方法相比,采用基于干扰观测器的增量滑模控制方法有效解决了快速刀具直线伺服系统在周期性干扰作用下的跟踪问题,提高了系统的跟踪精度和抗干扰性能。
关键词
快速
刀具
直线
伺服系统
干扰观测器
增量滑模控制
跟踪精度
抗干扰性能
Keywords
fast tool linear servo system
disturbance observer
incremental sliding mode control
tracking accuracy
anti-interference performance
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
非线性自抗扰控制对偶然测量误差的抑制作用
3
作者
时从波
机构
清华大学精密仪器与机械学系
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2012年第7期148-150,共3页
文摘
金刚石超精密切削是加工微结构表面的有效方法,其关键技术是快速刀具伺服系统(FTS),控制器性能是FTS的一个重要性能指标。针对电磁驱动原理的快速刀具伺服系统,建立执行机构简化的传递函数模型,引入自抗扰控制器作为快速刀具伺服系统的控制器并介绍自抗扰控制器参数的整定。最后采用非线性自抗扰控制技术,并利用MATLAB仿真非线性自抗扰控制(NLADRC)和线性自抗扰控制(LADRC)对偶然测量误差的抑制作用,得出结论为非线性自抗扰控制相比线性自抗扰控制可以更好的抑制偶然测量误差造成的不利影响。
关键词
快速刀具伺服系统
非线性自抗扰控制
偶然测量误差
Keywords
Fast Tool Servo
Non-Linear Active Disturbance Rejection Control
Accidental Measuring Error
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
快速刀具伺服系统自抗扰控制的研究与实践
吴丹
赵彤
陈恳
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
23
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于干扰观测器的快速刀具直线伺服系统的增量滑模控制
周磊
许艺严
刘新成
万其
林健
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
非线性自抗扰控制对偶然测量误差的抑制作用
时从波
《机械设计与制造》
北大核心
2012
0
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
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