虚拟轴机床电机伺服控制系统参数整定方法研究

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1、第11期组合机床与自动化加工技术NO．112013年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2013文章编号：1001—2265(2013)11—0088—04虚拟轴机床电机伺服控制系统参数整定方法的研究术胡晓雄，贾育秦(太原科技大学机械工程学院，太原030024)摘要：虚拟轴机床电机伺服控制系统的参数整定是虚拟轴机床设计的重要基础部分，论文对位置环控制器PID控制的参数和速度环控制器PID控制的参数使用遗传算法优化整定，并把优化整定结果和常规Ziegler—Nichols方法做了分析比较，同

2、时对若干控制器的参数使用遗传算法同步实施优化整定，获得了非常好的结果。最后，在虚拟轴机床运动学控制的数学模型中添加了上述优化整定后的参数，进行仿真实验研究，仿真实验结果表明，对虚拟轴机床电机伺服控制系统的参数使用遗传算法优化整定，不仅优化的速度较快，而且可以获得令人满意的优化结果。关键词：虚拟轴机床；参数整定；伺服控制系统参数中图分类号：TH122；TG659文献标识码：AVirtualAxisMachineMotorServoControlSystemParametersTuningMethodHUXiao—xiong，JIAYu—qin(SchoolofMech

3、anicalEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Yaiyuan030024，China)Abstract：Virtualaxismachinetoolmotorservocontrolsystemofparametersofthewholesetforthevir—tualaxismachinetooldesigntheimportantbasisforpartofthisarticleonthepositionoftheringcontrol—lerPIDcontrolparametersaswe

4、llasthespeedringcontrollerPIDcontrolparametersusingthegenetical—gorithmtooptimizetuning，andtheoptimizationofthewholesetresultsandconventionalZiegler—Nicholsmethodareanalyzedandcomparedtothesametime，thenumberofcontrollerparametersusinggeneticalgorithmimplementedsimultaneouslyoptimizedtu

5、ning，andgetverygoodresults，andfinally，inthemathematicalmodelofthevirtualaxismachinetoolkinematicscontroladdedtotheaboveoptimizationtuningparameters，andthesimulationexperimentalresearch．Simulationresultsshowthatthevirtualaxismachinemotorservocontrolsystemparametersusinggeneticalgorithms

6、tooptimizetuning，notonlytooptimizespeed，andcanobtainsatisfactoryoptimizationresults．Keywords：virtualaxismachinetool；parametertuning；servocontrolsystemparametersPID控制器参数整定方法；O’Dwyer在2003年提出0引言了FOLPD数学模型PID参数设计方法。近几年来，有PID控制器(ProportionIntegrationDifferentiation)的研究者提出了基于智能算法的PID控制器参数的整是

7、很早出现的控制方法之一--。在实际控制过程定方法，汪吴等在2007年对柴油机的调速系统中，PID控制中的K、、三个控制参数的各种组PID控制参数使用遗传算法优化整定，获得了相当理合对PID控制器的控制效果有很大的影响。数十年想的结果，王维杰等在2008年提出了基于预期的以来，许多研究者对PID控制器参数的整定积累了动力学方程设计PID控制器参数的整定方法。非常丰富的经验。Niehols与Ziegler在1942年提本文对虚拟轴机床电机伺服控制系统PID控制出了PID控制器参数的整定公式Ziegler—Nichols方器参数，使用改进的遗传算法优化整定，在基于电机