数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究.pdf

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1、第6期组合机床与自动化加工技术NO．62012年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2012文章编号：1001—2265(2012)06—0067—04数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究术李国志，任小洪，任兵(四川理工学院自动化与电子信息工程学院，四川自贡643000)摘要：以数控机床进给伺服系统为研究对象，结合模糊控制和PID调节的各自优点，分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的

2、伺服系统仿真模型，对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊PID控制器能够很好的弥补常规PID控制整定不良、性能欠佳和适应性差的缺点，有效地减少了系统响应的超调，具有良好的动态特性。关键词：模糊PID；数控机床；伺服系统；仿真中图分类号：TP273文献标识码：ASimulationResearchonFuzzySelf-tuningPIDControlinNCMachineToolServoSystemLIGuo—zhi，RENXiao—hong，RENBing(De

3、partmentofAutomationandElectricalEngineering，SichuanUniversityofScienceandEngineering，ZigongSichuan643000，China)Abstract：InordertostudyfuzzyPIDcontrollermethod，theNCmachinetoolservosystemwasintro—ducedasastudyobjectandhasanalyzedtheadvantagesoffuzzycont

4、rollerandPIDmethod．ByusingtheMATLABandSimulinkenvironmenttobuildasimulationoffuzzyPIDcontroller，onedesignproce—dureoffuzzyPIDcontrolleranditsapplicationswerestudied．ThesimulationresultshowedthatfuzzyPIDcontrollercanmakeupthedeficienciesofconventionalPID

5、controllerwhichhaspoorperformanceandpoorqualityofadaptabilityrelatively，andfuzzyPIDcontrollercanreducetheoverstrikeofsystemwithgooddynamicresponseanddynamiccharacteristics．Keywords：fuzzyPID；NCmachinetool；servosystem；simulation传统伺服控制系统中引入模糊逻辑规则与常规PID0引言结

6、合，形成具有一定自适应的模糊PID，使得控制器数控机床伺服系统影响数控整个系统的性能，同时具有模糊控制灵活而适应性强的优点和PID控在相当大程度上决定机床的效率和精度。而在数控制精度高的特点，能够达到对复杂控制系统和高精机床伺服系统这种自动控制系统中，使用诞生于20度伺服系统的良好控制效果。世纪40年代的PID调节器来实现其自动控制不失1数控机床进给伺服系统模型为一种经典的运用。可是随着社会的进步和工业的发展，面对许多难以建立精确数学模型的实际工业通常数控机床由其各个坐标轴的进给伺服系统生产过程和时变

7、性、非线性的系统，常规PID控制器构成整个数控机床的伺服系统。数控机床坐标轴的并不能够获得满意的控制效果。随着人工智能技术进给伺服系统是作为数控系统和机床机械传动部件的发展，将智能计算与传统控制算法结合已成为智之间的一个连接环节，通过这一连接环节可以把由能控制研究的热点，出现了许多新型的PID控制器，数控系统插补运算生成的位置指令精确地变换为机使得其控制效果超过了常规的PID控制器。本文在床的移动部件位移，因此机床坐标轴的进给伺服系收稿日期：2011—12—05；修回日期：2012—0l一09基金项目

8、：人工智能四川省重点实验室重点项目(2010RZ002)；四川省教育厅重点项目(09ZX002)；人工智能四川省高校重点项目(2009RY0003)；四川理工学院2011年研究生创新基金项目(y2011010)作者简介：李国志(1987一)，男，湖南郴州人，四川理工学院硕士，研究方向为基于嵌入式的智能控制系统，(E—mal1)liptwl333@126．corn。·68·组合机床与自动化加工技术第6期统能够直接反映机床坐标轴跟踪运动指令和实际定多样的模糊