基于前饋PI伺服轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的研究與應用

程立龍

(江蘇萬隆車業(yè)有限公司，江蘇 揚州 225000)

0 引 言

隨著電氣自動化的發(fā)展，測試轉(zhuǎn)臺作為我集團測試系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)扮演者越來越重要的角色，轉(zhuǎn)臺的定位精度、速率精度和速率的平穩(wěn)性將直接影響到測試的效果，所以進一步提高測試轉(zhuǎn)臺的定位精度具有一定的研究價值[1-2]。

目前，工程師仍然廣泛應用傳統(tǒng)PID控制方法，但該控制策略很難處理系統(tǒng)的不確定性影響。在實際轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)中，由于存在機械系統(tǒng)的剛度、摩擦力矩、風負荷導致的轉(zhuǎn)動慣量等因素，這些非線性因素的存在導致無法建立轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)精確的數(shù)學模型，此時常規(guī)PID控制系統(tǒng)很難滿足高性能伺服系統(tǒng)的要求[3]。文獻[4]采用遺傳算法，它在不需要給出初始比例系數(shù)和積分系數(shù)的情況下，能尋找到合適的參數(shù)使得控制目標滿足要求。文獻[5]采用模糊控制算法，它將工程師長期積累的工程調(diào)試經(jīng)驗知識采用人工智能算法形成控制規(guī)則模型，然后運用推理實現(xiàn)PI參數(shù)的最優(yōu)化調(diào)整。文獻[6]提出了一種基于多速率采樣理論的前饋方法，實現(xiàn)了理想狀態(tài)對期望狀態(tài)在理想條件下跟蹤誤差為零。文獻[7]提出了卡爾曼濾波和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)合的方法。上述這些方法需要求解高階矩陣，軟件實時處理難度大，對系統(tǒng)的硬件要求高，工程實現(xiàn)較困難[8-10]。

為了提高轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的定位精度，本文提出了一種基于前饋補償和傳統(tǒng)PI相結(jié)合的復合控制策略，通過前饋的方式實時補償由于外界條件變化引起的誤差，通過仿真和試驗表明，本文提出的復合控制策略有效提高了轉(zhuǎn)臺的定位精度。……