基于参考模型的珩磨机往复位置自适应控制.pdf

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1、设计与研究DesignandResearch基于参考模型的珩磨机往复位置自适应控制周耿烈胡赤兵陈杉杉赵家黎(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050)摘要：通过简要介绍珩磨加工的基础上。建立其往复运动数学模型及其参考模型系统，然后利用MATLAB工具对控制系统进行仿真分析。结果表明采用参考模型自适应控制方法能够使珩磨头往复换向位置与参考模型一致，同时超调量也有所减小，能够很好地满足控制系统的性能指标，并具有一定的抗干扰能力。关键词：珩磨往复换向位置参考模型自适应控制中图分类号：TG589文献标识码：AHoningmachinesreciprocat

2、ingmotionpositionadaptivecontrolbasedonreferencemodeZHOUGenglie，HUChibing，CHENShanshan，ZHAOJiali(CollegeofMechano-ElectronicEngineering，LanzhouUniv．ofTech．，Lanzhou730050，CHN)Abstract：Onthebasisofbriefintroductiontotheprocessingofhoningmachinereciprocatingmovement，itsmath-ematicmo

3、delandthesystemofreferencemodelwereestablished，andthenthecontrolsystemwascon—ductedbyusingthetoolofMATLAB．Thesimulationresultshowedthattheresponsecharacteristicsofthedynamicperformancecankeepaconsistentwiththeadaptivecontrolbythewayofmodelreferenceadaptivecontrol，andovershootsare

4、reducedwhichcanwellsatisfiedthesystemperformanceindex，andhasacertainanti-interferenceability．Keywords：Honing；ReciprocatingCommutationPosition；ReferenceModel；AdaptiveControl系统由指令位置电位器、反馈位置电位器、电子放大1珩磨机主轴往复自适应控制原理器、电液伺服阀、液压缸和珩磨头组成。珩磨头的位置珩磨机作为金属加工生产中的重要设备，开始向按照指令位置电位器给定的规律变化，将滑臂的位置重切

5、削、粗加工方向扩展，这带动了珩磨加工速度的提指令墨转换成指令电压Ui，被控制的珩磨头位置。由高，对控制系统提出了更高的要求¨J。珩磨机往复反馈电位器检测转换为电压，从而得偏差电压Uo=换向位置控制作为珩磨机控制的关键环节，直接影响Uj—U。：K(Xi—X。)，K：U／X。为电位器的增益，经放大到珩磨机的能力和质量J。传统的珩磨机主轴往复器放大，把误差信号加给伺服阀，调节阀芯的开口大小换向大多采用一般的反馈控制，往复速度变化使换向来控制液压阀的往复运动速度，从而确定上下换向点速度慢，不能满足目前的主轴往复运动高速度、高加速的位置，使液压缸的输出位置信号与指

6、令位置信号相度及高换向精度的要求。而参考模型自适应控制(MRAC)是解决这一问题的有效手段，根据被控对象的实际输出与参考模型的输出之差的某个函数准则来修正控制器参数，力图使被控对象的实际输出与参考模型的输出之间的广义误差向量e趋于零，使系统达到或接近所期望的动态行为j，从而实现主轴往复运动高速度、高加速度和高换向精度的驱动与控制。2高速数控珩磨机往复运动建模图1为珩磨机往复运动位置控制系统结构图，该图1珩磨机往复运动位置控制系统结构图DesignandResearch设计与研究一致，保证换向精度。式中：，为放大器的输出电流；为伺服放大器增益；U由此得出珩

7、磨机的往复位置控制系统的工作方块为输入的电压信号。图。图2中执行器的输出由反馈传感器连续测量，并由式(1)～(4)可以得到珩磨头向下运动伺服阀与指令输入信号进行比较。两者之差即误差信号被放控制液压缸位置控制系统的方块图(如图3)。从而得大器放大，产生的信号加给伺服阀，使执行器产生纠正出珩磨头往复位置控制系统开环传递函数为动作。Gs=a×赢××∞：(【Jo)h(5)闭环传递函数为：图2珩磨机往复位置控制系统框图(s)=(6)(1)电液伺服阀根据制造厂家提供的电液伺服阀的参数可知：伺其作用是利用电气信号控制液压的输出(压力和服阀固有频率=500rad／s，伺

8、服阀阻尼系数=流量)。一般视为一个振荡环节，其数学模型为0．85，额定流量Q=8