直接驱动数控转台抗饱和自适应容错控制.pdf

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4、DC学位论文题目：直接驱动数控转台抗饱和自适应容错控制研究生姓名：高瀚斐学科专业名称：控制工程研究方向：受限系统及容错控制论文类型：综合研究申请学位：工程硕士指导教师姓名：关威杨光红指导教师职称：副教授教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2016年03月01日论文答辩日期：2016年03月12日沈阳航空航天大学2016年03月SHENYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREEADAPTIVEFAULTTOLERANTCONTROLFORDIRECTDRIVENCROTARYTABLESYSTEMWIT

5、HACTUATORSATURATIONCandidate：HanfeiGaoSupervisor：WeiGuanGuanghongYangSpecialty：ControlEngineeringDate:March,2016摘要数控机床加工技术是工业加工领域的典型代表，但是由于传统数控转台在驱动方式上存在结构缺陷，无法为转台系统引入高新技术提供基本条件保障。直接驱动数控转台技术将电机到转台的传动环节缩短为零，为高性能控制方法在转台系统的实施提供了有利条件，作为一种理想的驱动方式凸现出来，开始在多轴联动数控机床领域推广应用。然而直接驱动数控转台的简化结构仅仅为超精

6、密加工提供了硬件条件，转台系统在实际工作中，外界扰动、系统故障以及饱和问题都严重影响系统的正常工作。因此，直接驱动数控转台系统对系统控制器的控制水平提出更高的要求。本课题以永磁力矩电机直接驱动数控转台系统作为研究对象，针对直接驱动数控转台本身的结构特点，建立永磁力矩电机直接驱动转台系统的数学模型。为提高数控转台在出现执行器饱和情况下的容错能力和抗扰动能力,本课题以线性矩阵不等式为理论工具,采用基于自适应方法的主动容错控制技术，分别在状态反馈和动态输出反馈两种情况下设计自适应容错H控制器。通过在线估计执行器失效率的方式，实时调节自适应容错H控制器增益，实现对转

7、台系统故障进行主动补偿，达到提高系统稳定性能的目的，从而确保系统在出现故障时仍然具有较好的扰动容许能力。通过MATLAB工具对永磁力矩电机直接驱动数控转台系统自适应容错H算法进行仿真实验，对转台系统在自适应容错控制策略和固定增益控制策略下的性能指标进行对比，仿真结果显示转台系统在受到外界扰动时在自适应容错H控制器作用下更加稳定，我们得出以下结论：自适应容错H控制下的直接驱动数控转台系统的鲁棒性更强，此控制方式适用于直接驱动数控转台系统。关键词：永磁力矩电机；自适应容错H控制；抗饱和；状态反馈；输出反馈；IAbstractNumericalcontrol

8、machinetechn