基于雙迭代學習-交叉耦合的雙軸誤差控制

許 萬, 鄭 威, 楊 維, 曹 松, 羅 西

(湖北工業大學 機械工程學院,湖北 武漢 430068)

基于雙迭代學習-交叉耦合的雙軸誤差控制

許 萬, 鄭 威, 楊 維, 曹 松, 羅 西

(湖北工業大學 機械工程學院,湖北 武漢 430068)

在雙軸高精度輪廓加工中,單軸的跟蹤誤差和雙軸間運動不協調產生的輪廓誤差都會影響加工精度。文章提出了一種基于雙迭代學習-交叉耦合的雙軸運動控制策略,將單軸的迭代學習控制(iterative learning control,ILC)與雙軸的交叉耦合控制(cross-coupled control,CCC)以及輪廓誤差的ILC相結合。單軸的ILC用來改善單軸的跟蹤性能,減小單軸的跟蹤誤差;雙軸的CCC用以增加各軸之間的匹配程度,減小輪廓誤差;輪廓誤差的ILC可以提高輪廓的跟蹤性能,進一步削減輪廓誤差。仿真結果表明,雙迭代學習-交叉耦合控制系統不僅能夠有效降低單軸的跟蹤誤差,而且能顯著減小輪廓誤差。

交叉耦合;迭代學習;輪廓誤差;跟蹤誤差;雙迭代學習-交叉耦合

對于多軸運動系統,各軸之間運動不協調而產生的輪廓誤差是影響復雜型面零件加工精度的主要因素,各單個軸在加工過程中產生的跟蹤誤差也是影響零件加工的重要因素。因此,在有效減小輪廓誤差的同時降低單個軸的跟蹤誤差,對于提高零部件加工精度是極其重要的。

近年來,許多學者都對提高加工精度的控制方法進行了研究。通過迭代學習控制(iterative learning control,ILC)[1]、滑?？刂芠2]、自適應控制[3]以及零相位誤差跟蹤控制[4]等方法能夠有效減小單軸的跟蹤誤差,但是不能從根本上減小系統的輪廓誤差?！?br>