多電機伺服系統(tǒng)耦合同步控制研究.pdf

1、現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展，對伺服系統(tǒng)的控制精度和功率要求越來越高。隨著大慣量、大功率負載的伺服系統(tǒng)需求逐步增加，單電機驅動由于輸出力矩有限，往往在驅動大慣量負載時無法滿足控制性能要求，進而影響生產效率。近來，多電機伺服系統(tǒng)的研究為解決大慣量負載控制問題提供了一條有效途徑。然而，多驅動伺服系統(tǒng)中存在電機之間的相互耦合關系，使得系統(tǒng)的軌跡跟蹤和同步控制精度難以同時保證。
　　本文以多電機伺服系統(tǒng)為主要研究對象，研究了多電機伺服系統(tǒng)的同步

2、控制及整體設計方案，本文的主要工作如下:
　　首先，對多電機伺服系統(tǒng)進行建模和特征分析。在考慮綜合擾動的情況下，構建多電機伺服系統(tǒng)的速度環(huán)模型。在其基礎上，設計了基于模糊自抗擾的多電機跟蹤控制器和基于自適應積分滑模的多電機同步控制器。引入模糊策略對擴張狀態(tài)觀測器的參數進行整定，實現(xiàn)了參數的動態(tài)調節(jié)。在傳統(tǒng)相鄰耦合策略的基礎上，通過引入耦合因子，提出一種改進型相鄰耦合策略，并一步結合滑?？刂疲瑯嬙熳赃m應積分滑模型相鄰耦合速度同步控制

3、器，將切換增益大小控制在一個合理的范圍內，有效降低了滑模的抖振現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。最后通過仿真驗證了所提出算法的有效性。
　　建立多電機系統(tǒng)的位置環(huán)模型，提出一種偏差均值耦合位置環(huán)同步策略，結合快速非奇異終端滑模算法設計了多電機伺服系統(tǒng)的位置環(huán)同步控制器，實現(xiàn)了系統(tǒng)同步誤差在有限時間內收斂;提出一種基于初態(tài)迭代學習控制律的多電機伺服系統(tǒng)位置環(huán)跟蹤控制器設計方法，放寬了迭代學習初始定位的條件，實現(xiàn)系統(tǒng)的重復運動性能的提高，

4、并對控制器進行了仿真驗證。
　　在迭代學習理論的基礎上，結合自抗擾控制和迭代學習控制各自的優(yōu)點，進一步提出自抗擾迭代學習跟蹤控制策略。將自抗擾控制中的有限時間跟蹤微分器和擴張狀態(tài)觀測器與迭代學習控制相結合，分別設計基于迭代有限時間跟蹤微分器和迭代擴張狀態(tài)觀測器的迭代學習跟蹤控制器，實現(xiàn)了迭代初始值的優(yōu)化及跟蹤精度的提高，仿真結果驗證了所提出的算法的有效性。
　　最后針對選定的雙軸雕刻機和伺服驅動器，搭建了系統(tǒng)的實驗平臺。完成