基于等效误差法的XY平台模糊RBF网络控制.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术No．12014年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2014文章编号：1001—2265(2014)01—0068-03DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2014．01．019基于等效误差法的XY平台模糊RBF网络控制木王丽梅，左莹莹(沈阳工业大学电气工程学院，沈阳110870)摘要：永磁同步直线电机(PMLSM)直接驱动xY平台数控系统在加工零件时负载扰动以及系统参数的变化会使其产生轮廓误差，而

2、且任意轨迹轮廓误差为非线性函数不易进行建模。论文采用适用于任意轨迹建模的等效误差法建立xY平台非线性误差模型并采用模糊RBF神经网络控制设计轮廓控制器，通过其局部逼近能力使误差量在有限时间内趋近于零，以满足XY平台数控系统的高精度加工要求。仿真结果表明，所设计控制系统能有效提高XY平台的轮廓加工精度。关键词：永磁同步直线电机；XY平台；负载扰动；等效误差法；模糊RBF神经网络；轮廓精度中图分类号：TH165：TG65文献标识码：AFuzzyRBFNeuralNetworkControlforXYTablesBasedonE

3、quivalentErrorsMethodWANGLi—mei．ZUOYing．ying(SchoolofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Loaddisturbanceaswellaschangesinthesystemparameterstoproducecontourerrorforperma—nentmagnetlinearsynchronousmotors(PMLSM)inthepr

4、ocessingparts，andanytrajectorycontourerrormodelwasnonlinearfunctionwhichwasnoteasytoestimate．ThispaperapplyequivalenterrormethodwhichwasappropriateforanytrajectorytoestablishnonlinearerormodelofXYtables，andusingfuzzyRadialBasisFunctionneuralnetworktodesigncontourc

5、ontrollerwhichhadlocalapproximationability．Theaimofthecontrollerwasusedtomakecontourerrortendtobezeroinlimitedtimeformeetinghighpreci—sionmachiningoftheXYtables．SimulationresultsshowthatthedesignedcontrolsystemmadeXYtablespossesshighcontouraccuracy．Keywords：PMLSM；

6、XYtable；loaddisturbance；equivalenterrorsmethod；fuzzyradialbasisfunctionneura1network：contouraccuracy线性运动系统的轮廓控制问题上体现出了优势，其控0引言制思想是以等效误差量直接作为控制器的输入，通过在高精密，高速度数控机床中具有代表性的XY控制器的调节来提高系统轮廓精度。例如，文献[7]平台以其快速性、准确性和高可靠性广泛用于高速自运用滑模变结构控制对XY平台数控系统进行了轮廓动化加工等领域⋯。为提高其加工精度，很多方法是控

7、制器的设计，其缺点是滑模控制自身存在抖振问题通过设计单轴控制器间接地来减小整个系统的轮廓误的同时控制比较复杂。文献[8]设计了BP神经网络差。为了直接地减小整个系统的轮廓误差，Koren自适应速度控制器，其缺点是连接权之间不但物理意首先提出了交叉耦合控制(Cross．coupledControl，义不清晰而且存在局部极小问题，文献[9]也说明了CCC)以减小轮廓误差的思想，但此方法局限于使用线模糊控制存在缺乏自学习和自适应能力。为此有学者性误差模型。近年来研究学者们寻找适当的坐标提出了模糊神经网络控制，充分考虑了二者的互补

8、性转换，得到近似准确与简单的轮廓误差模型，便于控制即集逻辑推理、语言计算、非线性动力学于一体，具有器的设计。例如，Tomizuka与Chiu提出任务坐标转换学习、联想、识别、自适应和模糊信息处理等能力。法，将跟踪误差转换为任务坐标上的误差量，其本质仍本文首先建以等效轮廓误差和切线误差为状态变然是线性转换