基于稳定裕度的机床轮廓控制器增益设计方法

作者：湛承鹏; 杨磊; 杨啸; 赵万华^*

来源：中国机械工程, 2020, 31(13): 1513-1517.

• 轨迹误差
• 轮廓控制器
• 稳定裕度
• 多轴机床

机床轮廓控制器通常被设计为P控制器,其控制增益是决定控制效果的关键参数。为定量设计轮廓控制器增益值,提出了基于稳定裕度的控制器增益设计方法。首先基于最小二乘法辨识机床各轴的离散传递函数模型,然后根据传递函数模型及Jury准则确定增益的稳定域,最后根据稳定裕度构造目标函数,并在稳定域内求解满足稳定裕度要求的轮廓控制器增益值。在三轴机床上设计轮廓控制器,实施轨迹联动实验,以验证方法的有效性。实验结果表明,基于稳定裕度设计的轮廓控制器可在保证机床运动平稳性的条件下使螺旋形轨迹的轨迹误差最大值减小39.06%,扇形轨迹的轨迹误差最大值减小少34.33%。

• 单位
  西安交通大学