基于ZPETC和CCC的直驱XY平台高精度控制.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术No．22011年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2011文章编号：1001—2265(2011)02—0083—03基于ZPETC和CCC的直驱XY平台高精度控制术赵希梅，郭庆鼎(沈阳工业大学电气工程学院，沈阳110870)摘要：针对直接驱动XY平台轮廓加工中存在的电气——机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配等因素的影响，提出了将零相位误差跟踪控制器(ZPETC)与交叉耦合控制器(CCC)相结

2、合的控制策略对两轴的运动进行协调控制，实现跟踪误差与轮廓误差同时减小。ZPETC作为前馈跟踪控制器，克服了伺服滞后，使系统实现准确跟踪，减小了跟踪误差；CCC作用于两轴之间．用以增加两轴间的匹配程度，以减小轮廓误差。仿真和实验结果表明所提出的控制方案具有较好的跟踪性和鲁棒性，进而大大提高了跟踪精度和轮廓精度。关键词：XY平台；ZPETC；交叉耦合控制器；轮廓误差中图分类号：TP273文献标识码：AHighPrecisionControlBasedonZeroPhaseErrorTrackingControlleran

3、dCross·coupledControllerforDirectDriveXYTableZHAOXi—mei，GUOQing—ding(SchoolofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：FortheexistingproblemsthatinfluencetheprecisionofthecontourmachiningindirectdriveXYtablehighprecision

4、contourmachining，suchastheelectric-machinedelay，theuncertaintyofthesys-ternParameters，ParametersunmatchedofthedoubleaxisdrivesystemanddisturbancesandSOon．Thecontrolstrategycombiningzerophaseerrortrackingcontroller(ZPETC)withcross-couplingcontroller(CCC)ispresen

5、tedtoimplementcoordinatecontrolfordoubleaxisandimprovetrackingerrorandcontourerror．ZPETCisservedasthefeed-forwardcontrollertoimprovethefasttrackingperformanceofthesys-temandovercometheservodelay，thustheexactlytrackingofthesystemisimplemented．Thetrackingerrorisr

6、educed．Cross’couplingcontrollerisusedtoincreasethematcheddegreeamongaxesThecontour．errorisdiminished．Thesimulationandexperimentalresultsshowthattheproposedcontrolschemeisef-fective．Thetrackingpreciseandcontourprecisearegreatlyimproved．Keywords：XYtable；ZPETC；cro

7、ss-coupledcontroller，contourerror0引言数不配等因素对XY平台的轮廓加工精度产生重要的影响。在零件加工过程中，运动精确性取决随着复杂型面零件加工质量要求的不断提高，于跟踪和轮廓精度。通常，跟踪精度通过对每个轴轮廓加工精度已成为其重要的精度指标⋯。XY平单独地运用反馈和前馈控制来提高，在反馈控制设台系统的轮廓误差是由轮廓运动所涉及的、y两轴计中，每个轴的良好动态性能和参数匹配都能提高的位置误差共同决定。在直接驱动XY平台的系统轮廓精度；前馈控制能有效地缩短伺服的滞后时间，中，参数不确定性

8、、进给系统的机电延迟以及两轴参从而改善系统的快速跟踪性能。收稿日期：20l0—08—06基金项目：辽宁省科技厅博士科研启动基金项目(20091056)；辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2010400)作者简介：赵希梅(1979一)，女，吉林德惠人，沈阳工业大学副教授，工学博士，主要研究直线伺服、数控技术、鲁棒控制、智能控制等，(Email)zh