整体叶盘高效强力复合铣A轴高精度控制技术研究

作     者：赵鹏兵 史耀耀 宁立群 ZHAO Pengbing;SHI Yaoyao;NING Liqun

作者机构：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陕西西安710072 

基　　金：国家科技重大专项(2013ZX04001081)~~ 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2013年第34卷第7期

页      码：1706-1715页

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整体叶盘的加工精度和表面质量。针对摩擦、齿隙、参数摄动和测量噪声等非线性干扰对A轴伺服系统控制精度的影响,提出了基于线性二次型最优控制(LQC)和滑模控制(SMC)相结合的鲁棒控制算法(LQSMC)。该方法以系统状态空间表达式及LQC为基础,通过引入基于卡尔曼滤波器和控制输入的状态估计,对系统状态空间模型进行改进并定义新的滑模面方程,使得改进后的控制算法在性能上接近LQC并能有效抑制SMC的抖振。仿真分析和实验结果表明,LQSMC算法具有控制精度高、鲁棒性强和抑制干扰能力强等优点,其能有效提高A轴伺服系统的定位精度和跟踪精度,使整体叶盘型面加工精度和表面一致性得到保证,并显著降低了表面粗糙度。

主 题 词：A轴 高精度控制 非线性干扰 线性二次型最优控制 滑模控制 卡尔曼滤波 

学科分类：08[工学] 082503[082503] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/s1000-6893.2013.0285

馆 藏 号：203115010...