伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)滑模控制策略研究
本文關(guān)鍵詞:伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)滑?刂撇呗匝芯
更多相關(guān)文章: 壓力機 伺服電機 滑模控制 參數(shù)攝動 自適應(yīng)控制
【摘要】:眾所周知,壓力機的根本作用是通過沖壓工藝的變化實現(xiàn)產(chǎn)品的快速成型,沖壓工藝對壓力機精度、安全性要求都很高,而壓力機的精度不僅取決于電機本身,而且與其驅(qū)動控制裝置、控制策略等密切相關(guān)。壓力機伺服電機系統(tǒng)的工作環(huán)境較為惡劣,如公司伺服壓力機、開卷機、數(shù)控加工設(shè)備等都存在系統(tǒng)參數(shù)容易攝動、負載變化范圍大等特點。伺服電機系統(tǒng)作為伺服壓力機直接連接凸凹模,作用于產(chǎn)品質(zhì)量方面來說,作用非常關(guān)鍵,根據(jù)伺服電機自身結(jié)構(gòu)和滑塊運動控制系統(tǒng)模型圖可知,伺服電機的速度環(huán)和位移傳感器、編碼器的位置環(huán)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到滑塊運動控制系統(tǒng)的工作,但是由于滑塊與連桿、連桿與球頭螺絲等機構(gòu)的機械間隙的現(xiàn)實存在,導致速度換和位移環(huán)的抖振問題越發(fā)明顯。位移環(huán)作為系統(tǒng)的外環(huán),直接反應(yīng)出控制器精度的好壞,因此需要具有快的響應(yīng)性能,以適應(yīng)對瞬時值跟蹤控制的要求,速度環(huán)主要是對系統(tǒng)的動態(tài)性能進行改變,速度控制器的輸入為給定速度值與反饋速度值的差值,輸出作為電流環(huán)的給定值,速度控制規(guī)律一般選取常規(guī)的Pm控制,還可根據(jù)系統(tǒng)性能的需求選擇其它的控制方法,如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制等。本次研究以伺服壓力機的伺服電機作為主體進行,選取滑模變結(jié)構(gòu)控制作為控制方法,由于伺服壓力機伺服電機控制系統(tǒng)的參數(shù)要求較高,所以滑模變結(jié)構(gòu)控制研究一般是針對位置環(huán)和速度環(huán)的,其研究主要是在矢量控制的基礎(chǔ)上,解決系統(tǒng)參數(shù)變化和負載擾動對控制的影響,滿足高性能伺服系統(tǒng)所要求的動靜態(tài)性能。壓力機伺服電機系統(tǒng)是一個典型的不確定系統(tǒng),存在較強的系統(tǒng)參數(shù)攝動及外干擾等因素影響。而滑?刂茖M足匹配條件的系統(tǒng)參數(shù)攝動和外干擾有較強的魯棒性,為進一步提高壓力機電機伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能,通過系統(tǒng)建模,結(jié)構(gòu)分析和仿真實驗構(gòu)建整個研究對象結(jié)構(gòu),采用一種改進的自適應(yīng)積分滑模控制策略實現(xiàn)對伺服電機的快速有效控制。仿真結(jié)果顯示,該方法能進一步提高伺服電機的動態(tài)性能,能夠通過滑模變結(jié)構(gòu)控制削弱系統(tǒng)參數(shù)抖振的問題,提高系統(tǒng)的準確性、快速性和魯棒性。
【關(guān)鍵詞】:壓力機 伺服電機 滑模控制 參數(shù)攝動 自適應(yīng)控制
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TP273
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-24
- 1.1 研究背景目的及意義11-13
- 1.2 伺服壓力機概述13-14
- 1.3 伺服壓力機沖壓線14-22
- 1.4 滑?刂聘攀22-23
- 1.5 論文的主要內(nèi)容23-24
- 第二章 伺服曲柄壓力機交流伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)構(gòu)成24-40
- 2.1 傳統(tǒng)曲軸壓力機24-32
- 2.1.1 曲柄壓力機工作原理及組成24-26
- 2.1.2 曲軸壓力機曲軸滑塊機構(gòu)類型26-32
- 2.2 交流伺服曲柄壓力機32-34
- 2.2.1 交流伺服曲柄壓力機原理32-33
- 2.2.2 交流伺服曲柄壓力機的工作特點33-34
- 2.3 伺服曲柄壓力機交流伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)34-37
- 2.3.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能34-36
- 2.3.2 交流伺服驅(qū)動控制器36
- 2.3.3 電機驅(qū)動控制系統(tǒng)組成36-37
- 2.3.4 滑塊運動控制系統(tǒng)37
- 2.4 伺服控制系統(tǒng)存在的問題及滑?刂平鉀Q方案37-39
- 2.5 本章小結(jié)39-40
- 第三章 滑?刂葡到y(tǒng)建模和算法設(shè)計40-45
- 3.1 壓力機伺服電機的滑模控制系統(tǒng)建模40-41
- 3.2 伺服電機系統(tǒng)不確定性描述41-42
- 3.3 壓力機伺服電機積分滑?刂谱赃m應(yīng)(A-ISMC)律設(shè)計42-43
- 3.4 壓力機伺服電機的改進型自適應(yīng)控制律設(shè)計43-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 第四章 壓力機伺服電機仿真驗證45-50
- 4.1 軟件選擇及簡介45
- 4.2 壓力機伺服電機的仿真驗證與分析45-49
- 4.3 本章小結(jié)49-50
- 第五章 結(jié)論50-51
- 參考文獻51-53
- 致謝53
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