带扰动观测器的虚拟轴机床滑模控制研究.pdfVIP

机械 设计 与制造 第4期 156 Machinery Design Manufacture 2012年 4月 文章编号：1OOl一3997(2012)04—0156—03 ■ ■ 一■ 数 带扰动观测器的虚拟轴机床滑模控制研 究术 控 i 高国琴 张义贞 薛 娌 动 0 (江苏大学 电气信息工程学院，镇江 212013) 化 、 ·ii Researchofslidingmodecontrolwithadisturbanceobserverforavirtual axismachinetoolparallelmechanism GAO Guo-qin，ZHANG Yi—zhen，XUE Li (SchoolofElectricalandInformationEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China) 【摘 要】虚拟轴机床为高度非线性、多变量、强耦合系统，存在诸多不确定性，其不确定性已成为虚 拟轴机床实现产业化的重要障碍之一。在进行六自由度虚拟轴机床并联机构运动学分析基础上，为保证 机构运动的平稳性，进行了基于PVT插补的关节空间轨迹规划，提出一种带有扰动观测器的滑模控制 器，从而提高虚拟轴机床的抗干扰性能。对虚拟轴机床控制系统的仿真结果表明：该控制系统提高了对 参数摄动和外在干扰的鲁棒性，具有良好的动态跟踪性能和精确的稳态性能。 关键词：虚拟轴机床 ；滑模控制；扰动观测器 ；PVT插补 A【bstract】 euncertaintiesofavirtualaxismachinetoolo2estillamajorobstacle rrealizingthe industrialization．Firstly，thekinematicsanalysisoftheparallelmechnaismofa6-DOFvirtualxaismachine toolismade．Secondly，ajoint-spacetrajectoryplnaningbasedonthePVTinterpolationalgorithmisconduct— edtoensurethestabilityofthemechanismmovement．Finally，inordertoimprovetherobustnessofthevirtu- alaxismachinetoolforthedisturbancesandeffectivelyinhibitthechattingcausedbytheexcessiveswitch- inggⅡninthetrad itionalslidingmodecontrolmethod，aslidingmodecontrollerwithadisturbanceobserver isdesigned．Thesimulationresultsshowthatthecontrolsystemofthevirtualxaismachinetooldevelopedin itcan,improvetherobustnessfortheparametervariationsnadextern interyerencesandhasagooddynamic trackingperformanceandanaccuratesteady-stateperformance． Keywords：Virtualaxismachinetool；Slidingmodecontrol；Disturbanceobserver；PVTinterpolation 中图分类号：TH16 文献标识码 ：A 1引言 过程就是解耦的过程，对系统内部耦合不需要做专门的解耦，因