数控铣床进给伺服系统误差补偿的PID控制.pdf

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1、第6期组合机床与自动化加工技术No．62015年6月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueJun．2015文章编号：1001—2265(2015)06—0065—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．06．018数控铣床进给伺服系统误差补偿的PID控制术张蕾，黄关发’，林振广(1．桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004；2．桂林机床股份有限公司，广西桂林541001)摘要：进给伺服系统是数控机床的重要组成部分，但常规的PID控制器具有整定不良、

2、性能欠佳和适应性差等缺点，不能满足实际加工的精度要求。对某型号数控铣床进给伺服系统常规PID控制器存在的问题进行分析，提出了加入全闭环控制和支持向量机PID控制系统的方法。通过补偿运动部件位移产生的误差，并将各传感器测量值反馈支持向量机PID控制系统，对PID控制参数进行自整定。通过仿真实验证实了该方法缩短了系统的调节时间，提高了系统抗干扰能力和适应力。关键词：伺服进给系统；PID控制；支持向量机中图分类号：TH165；TG659文献标识码：ACNCMillingMachineFeedServoSystemErrorCompensationofP

3、IDControlZHANGLei，HUANGMei．fa，LINZhen．guang(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，GuilinGuangxi541004，China；2．GuilinMachineToolCo．，Ltd．，GuilinGuangxi541001，China)Abstract：Feedservosystemisanimportantpartofcncmachine，andtheconventi

4、onalPIDcontrollerwithsettingbad，poorperformanceandadaptability，cannotsatisfytherequirementoftheactualprocessingpreci—sion．AnalysistheproblemsoftheexistingconventionalPIDcontrollerforacertaintyDeofCNCmillingma—chinefeedservosystem，putforwardthemethodofaddingthefullclosedloopco

5、ntrolandsupportvectormachinePIDcontrolsystem．Bycompensatingtheerrorofthedisplacementofthemovingparts，andfeed—backthesensormeasurementstosupportvectormachine(SVM)PIDcontrolsystems，self-tuningPIDcon-trolparameters．Throughthesimulationexperimentsprovethatthemethodcanshortenthead

6、justmenttimeofsystem，improvethesystemofanti—interferenceabilityandadaptability．Keywords：feedservosystem；PIDcontroller；supportvectormachine反映传动链上的间隙，传统PID控制的进给伺服系统0引言不能解决实际加工过程中的非线性因素，对伺服系统数控机床的伺服系统是实现机床进给运动、主轴的各项精度和动态性能有很大影响。针对上述问题，运动及位置控制的关键的系统之一_1J。而进给伺服系本文在前人理论研究的基础上，提出在运动

7、部件上加统作为一个典型机电系统，涉及机械传动间隙、摩擦阻入光栅尺传感器形成全闭环控制，反馈的位置和速度力、切削变形、负载惯量、温度变化、冲击振动、死区等量输入支持向量机智能PID控制系统，实时补偿进给非线性因素，成为提高伺服系统定位精度、跟踪精度及系统的位移误差，自动调节PID控制参数以优化时变动态性能的瓶颈。这使得进给伺服系统难以建立精确和非线性的动态进给伺服系统，从而达到提高铣床加的数学模型，而且传统的PID控制往往整定不良，性能工精度的目的。欠佳，对机床运行工况的适应性很差。近10多年来，1数控铣床误差补偿控制的实现在常规PID控制基础上引

8、人智能控制，形成所谓智能PID控制。这种新型控制器已引起人们的普遍关注和大多早期数控铣床的半闭环控制伺服电机上的编极大兴趣，并已得到较为