粒子群模糊PID交叉耦合電機(jī)同步控制*

曹志強(qiáng)，王英志，胡 俊，劉 紅

(長(zhǎng)春理工大學(xué)光電工程學(xué)院，長(zhǎng)春 130000)

0 引言

外鼓式直接制版機(jī)是一種由光學(xué)、電路以及機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)成的綜合性、多學(xué)科的產(chǎn)品，各部分相對(duì)獨(dú)立又協(xié)調(diào)統(tǒng)一工作。制版機(jī)工作時(shí)，在滾筒上雕刻的是由激光頭的水平橫向運(yùn)動(dòng)和滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成的加工軌跡，要求采用兩臺(tái)電機(jī)同步協(xié)調(diào)地控制雙軸完成制版任務(wù)。在激光掃描制版過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生制版誤差，通常對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行控制，使雙電機(jī)的速度匹配來(lái)消除制版誤差，所以為了提高制版精度，降低各軸之間的同步誤差成為了主要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)控制器發(fā)出的指令進(jìn)行有效跟蹤，來(lái)提高雙電機(jī)之間的同步精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙電機(jī)的精確同步控制[1]。

雙電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)往往以輪廓誤差作為評(píng)價(jià)同步控制性能的指標(biāo)[2]。為了提高輪廓誤差精度，加強(qiáng)電機(jī)間的同步性能，KOREN[3]提出了交叉耦合控制結(jié)構(gòu)，建立了實(shí)時(shí)輪廓誤差模型和誤差補(bǔ)償機(jī)制，通過(guò)補(bǔ)償律反饋補(bǔ)償?shù)礁鬏S中去，使輪廓誤差實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而提高輪廓精度。BARTON、LING等[4-5]提出將交叉耦合與迭代學(xué)習(xí)控制相結(jié)合的策略，以提高輪廓跟蹤的同步性能。王炯宇、王麗梅等[6-7]采用一種模糊滑模控制器來(lái)解決滑模控制中的抖動(dòng)現(xiàn)象，并以建立的輪廓誤差模型的誤差量作為控制器的輸入，使誤差量趨近于0，從而提高系統(tǒng)的輪廓精度。CHANG、劉洪珍等[8-9]提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)PID增益更新算法，能實(shí)時(shí)調(diào)整PID增益來(lái)提高加工質(zhì)量和效率，降低輪廓誤差。……