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基于MFAC的数控机床位置伺服系统
投稿时间:2020-10-19    点此下载全文
引用本文:乔凌钰,费玉环,郑凯,马振伟,刘玥.基于MFAC的数控机床位置伺服系统[J].南京信息工程大学学报,2021,13(1):87~92
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作者单位E-mail
乔凌钰 曲阜师范大学 工学院, 日照, 276800  
费玉环 曲阜师范大学 工学院, 日照, 276800
日照汇联众创智能技术研究院, 日照, 276826 
yuhuanfei@qfnu.edu.cn 
郑凯 曲阜师范大学 工学院, 日照, 276800  
马振伟 曲阜师范大学 工学院, 日照, 276800
中山大学 系统科学与工程学院, 广州, 510006 
 
刘玥 山东大学 机械工程学院, 济南, 250100  
基金项目:国家自然科学基金(51705286);国家自然科学基金青年基金(51705294);山东省自然科学基金(ZR2017BEE057,ZR2019MEE054)
中文摘要:数控机床位置伺服系统是数控机床的重要组成部分,是一个复杂的机电系统,其控制受多方面因素的影响,控制难度较大,且其位置精度会影响数控机床的加工精度.本文以数控机床的位置伺服系统作为研究对象,通过改进算法来提高系统性能.本文基于传统的PI控制,采用紧格式动态线性化(CFDL)方法进一步对速度环与位置环进行改进,设计出改进前的无模型自适应控制(MFAC),之后通过增加控制项来对改进前MFAC算法进行改进,得到改进后的MFAC算法.将两种算法在Matlab/Simulink中分别进行仿真,结果表明改进后的MFAC控制方案能够保持改进前MFAC控制方案的优点,并且位置跟随性能增强,具有良好的鲁棒性.
中文关键词:数控机床  位置伺服系统  永磁同步电机  无模型自适应控制
 
Position servo system of CNC machine tool based on MFAC
Abstract:As an important and complex mechanical and electrical part of CNC machine tools,the position servo system is difficult to control and affected by many factors,however,its position precison will affect the machining accuracy of CNC machine tools.In this paper,we use the Compact Format Dynamic Linearization (CFDL) and traditional PI control to improve the speed loop and position loop,and then improve the design of Model-Free Adaptive Control (MFAC) by adding control items.The Matlab/Simulink simulation results show that the proposed scheme keeps the advantages of MFAC,and improves in position following performance as well as robustness.
keywords:CNC machine tool  position servo system  permanent magnet synchronous motor  model free adaptive control (MFAC)
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