机床横梁悬浮系统的反演自适应动态滑模变结构控制研究.pdfVIP

2011年 5月 机床与液压 May2011 第39卷 第9期 MACHINE TOOL HYDRAULICS V01．39No．9 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．09．005 机床横梁悬浮系统的反演 自适应动态滑模变结构控制研究 王通 ，迟青光 (沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳 110870) 摘要：在龙门数控加工中心移动横梁磁悬浮系统中，刀具切削工件过程中磁悬浮系统所受到扰动和系统自身参数的时 变性对悬浮高度有影响。为了实现悬浮高度的精确控制 ，设计了控制悬浮高度的反演 自适应动态滑模控制器，该控制器可 有效削弱系统抖振并保持悬浮高度的稳定性 ；引入 自适应控制策略，大大改进 了滑模控制对不确定性系统参数的控制能 力。仿真结果表明：该控制器具有很强的抗扰性，并使系统具有较高刚度 ，实现了稳定悬浮。 关键词：磁悬浮系统；反演 自适应；动态滑模；鲁棒性；悬浮高度 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2011)9—016—3 StudyonMachineToolCrossbeam MagneticLevitationSystem BasedonBaeksteppingSelf-adaptiveDynamicSlidingM odeControl WANGTong，CHIQingguang (CollegeofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，ShenyangLiaoning110870，China) Abstract：Disturbanceandthesystem praametem timevariationhaveeffectsonmagneticlevitationsystem whenthetoolwascut- ting．Inordertoachievelevitationgapsprecisioncontrol，abacksteppingself-adaptivedynamicslidingmodecontrollerwasdesigned atthemovingcrossbeam levitationsystem ofthegantryNCmachiningcenter．Usingthismethod，chattingofthesystem couldbeef- fectivelydecreasedandthestabilityoflevitationsystem couldbekept．Duetotheintroductionofself-adaptivecontrolstrategy，the controlabilityrestrainingparametersuncertaintywasgreatlyimproved．Thesimulatedresultshowsthatthiscontrollerhaspowerfulan— ti-disturbanceabilityandmakesthesystem hashighrigidity． Itcanachievesteadylevitation． Keywords：Mangeticlevitationsystem ；Backsteppingself-adaptive；Dynamicslidingmode；Robustness；Levitationgaps 由于科技的发展和社会的进步 ，磁悬浮技术在许 阶)导数及其积分有关 ，因而趋近律 中不连续项的 多实际的工程应用中起着越来越重要的作用 ，尤其是 影响有相当部分转移到控制的一阶或高阶导数项 中， 在许多高精密仪器及工业设备中应用越来越广泛。因 大大削弱了系统的抖振 。由于滑模控制方法只能 此对于定位控制的精密度要求也越来越高。如何选择 处理满足所谓匹配条件的不确定性，对于那些非匹配 有效的控制法则，使