电磁驱快速刀具伺服闭环系统DOB补偿增益PID阻尼控制器设计

作     者：卢银菊 刘萌萌 谢忠兵 李峰 张国强 LU Yinju;LIU Mengmeng;XIE Zhongbing;LI Feng;ZHANG Guoqiang

作者机构：内江职业技术学院智能制造与汽车学院四川内江641000 郑州理工职业学院机电工程学院河南新郑451150 河南理工大学机械工程系河南郑州450064 河南神州精工制造股份有限公司河南郑州450064 

基　　金：省级高技能人才培训基地建设项目资助(NZ2018C07) 四川省教育科研课题(SCJG20A295) 

出 版 物：《制造技术与机床》 (Manufacturing Technology & Machine Tool)

年 卷 期：2023年第5期

页      码：119-123页

摘      要：为了弥补快速刀具伺服(fast tool servo,FTS)系统驱动不足的问题,开发了一种电磁驱动直接数字式频率合成器(direct digital synthesizer,DDS)系统来实现高带宽轨迹的跟踪控制方法。利用静态增益实现参数前馈补偿,通过线性控制建立扰动观测器(disturbance observer,DOB)补偿前馈增益处理。开展实验测试分析,从控制器中采集控制指令,实现对FTS励磁线圈的驱动作用,完成输出位移控制。研究结果表明:采用PAVPF控制器时对谐振峰起到了明显抑制,发挥理想减振作用。通过阻尼控制保持稳定裕度恒定,再通过更高增益PID控制器对系统实施控制,实现系统闭环带宽的显著增加。PAVPF阻尼达到了±2μm误差;提高DOB增益后系统最大跟踪误差降低值接近±0.16μm。该研究具有很好的控制精度,为高精度刀具控制起到理论支撑作用。

主 题 词：快速刀具伺服 电磁力 阻尼控制 PID控制 扰动观测器 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.05.016

馆 藏 号：203121429...