基于NNFFCclannad的数进给驱动系飞机地板统动状态性能优化

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1、2016年11月农业机械学报第47卷第11期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2016．11．051基于NNFFC的数控机床进给驱动系统动态性能优化12杨勇张为民(1．江苏科技大学机械工程学院，镇江212003;2．同济大学机械与能源工程学院，上海201804)摘要:考虑机械传动环节结构柔性对进给驱动系统整体动态性能的影响，首先构建滚珠丝杠进给系统状态空间模型，在此基础上，基于数字化模块仿真，进一步实现与伺服控制系统的集成建模，并通过实验对集成模型进行了验证。在此基础上，鉴于级联控制及其动态特性非线性特征下伺服控制参数最

2、优值并不固定，通过控制参数值优化选取对进给驱动整体动态性能进行优化具有一定的局限性，提出神经网络自适应电流与速度前馈控制设计策略(NNFFC)，基于控制参数时变最优参数组合自适应调节与电流速度前馈，对滚珠丝杠进给驱动动态响应性能进行优化，优化后整体进给驱动系统跟随误差由0.2526降为0.1115，干扰峰值由0.019降为0.0070，上升时间由原来的0.1283s减少为0.1075s。关键词:数控机床;滚珠丝杠进给驱动;神经网络自适应;电流速度前馈;动态响应性能中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1000-1298(2016)11-

3、0376-08DynamicCharacteristicOptimizationofMachineToolFeedDriveSystemBasedonNNFFC12YangYongZhangWeimin(1．CollegeofMechanicalEngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China2．CollegeofMechanicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)Abstract

4、:Consideringtheinfluenceofthemechanicaltransmissionflexibilityontheservocontrolsystemanditscontrolparameters，andthefeeddrivedynamicperformance，theballscrewfeedsystemstatespacemodelwasfirstlyconstructedinordertointegratetoservocontrolsystem．Then，thisstatespacemodelwasintegrat

5、edwithservocontrolsystemmodelbasedonthedigitalmodulesimulationmethod．Andthecorrectnessofthisintegrationmodelwasverifiedbyexperimenttest．Thetestresultshowedthattheerrorbetweenexperimentcurveandthesimulationcurvewassmall，andthesimulationresultwas50.45Hz，－1.78dBinthefirstordern

6、aturalfrequencywhiletheexperimentresultwas47.12Hz，－4.46dBinthefirstordernaturalfrequency．Inviewofuncertaintyofservocontrolparameteroptimalvalueresultingfromthenonlinearofcascadecontrolanditsdynamiccharacteristic，feeddrivedynamicperformanceoptimizationwaslimitedtosomeextentby

7、themethodofservocontrolparameteroptimizationchoice．Hence，theneuralnetworkadaptivecurrentandspeedfeedforwardcontroldesignstrategywasputforward．Basedonthisballscrewfeeddriveintegrationmodeling，servocontrolparametertime-varyingoptimalselectionaswellascurrentandspeedfeedforwardc

8、ontrolstrategywerecombinedtorealizetheballscrewfeeddrivedynamicresponseopti