国家自然科学基金(50105009) 作品数:7 被引量:55 H指数:5 相关作者: 吴丹 王先逵 赵彤 高杨 易旺民 更多>> 相关机构: 清华大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
H_∞鲁棒控制在精密直线电机位移装置中的应用 被引量:7 2006年 为解决精密直线电机位移装置中负载扰动、切削力波动以及参数的变化对系统性能影响较大的问题,利用在频率域选择加权函数,并将其转化到状态空间进行优化的方法,将H∞鲁棒控制算法应用到精密直线电机位移装置中。仿真实验证明,该控制器具有良好的跟踪性能,同时具有很好的抗干扰能力和较强的鲁棒性。与学习迭比例积分微分控制(P ID)所达到的稳态跟踪误差±4μm和重复控制所达到的稳态跟踪误差±0.4μm相比,该H∞鲁棒控制算法使系统的跟踪精度有了明显的提高。 颜菡 王先逵 段广洪 赵彤关键词:直线伺服电动机 鲁棒H∞控制 自抗扰精密跟踪运动控制器的设计 被引量:7 2007年 为了提高非圆车削中快速伺服刀架的跟踪精度和抗干扰性,研制了一种自抗扰控制器。通过对执行机构建模分析,将模型中的非线性部分归结为系统的内扰,将加工过程中切削力干扰归结为系统外扰,设计出相应的扩张状态观测器,对系统内、外扰的总和做出实时估计和补偿。仿真实验表明,自抗扰控制性能优于传统的PID控制。通过DSP(digital signal processor)编程,将自抗扰控制器应用于非圆车削。切削加工试验结果表明,自抗扰控制具有良好的控制品质,快速伺服刀架跟踪精度控制在±5μm以内。 吕伟龙 吴丹 王先逵 赵彤关键词:非圆车削 自抗扰控制 自抗扰控制器在非圆车削中的应用 被引量:3 2004年 自抗扰控制器具有不依赖于被控对象模型的特性 ,具有很好的适应性。为了提高非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,文章对自抗扰控制器进行了改进 ,并应用于直线伺服单元的控制中。 高杨 吴丹 易旺民 司勇关键词:自抗扰控制器 非圆车削 重复控制及其在变速非圆车削中的应用 被引量:9 2004年 为了提高变速非圆车削中直线伺服单元的跟踪精度和鲁棒性 ,建立了变速非圆车削的进给驱动直线电机、运动控制目标函数、主轴变速、切削力等的数学模型 ,分析了主轴变速精度对直线伺服单元控制的影响。应用重复控制理论设计了适于直线伺服单元的重复控制器 ,给出了详细的设计过程和稳定性分析 ,对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明 ,基于重复控制的直线伺服单元能很好地跟踪变速非圆车削中刀具运动的目标值 ,能抑制波动的切削力对跟踪精度的影响。 吴丹 王先逵 易旺民 高杨关键词:非圆车削 直线伺服 切削力 变速 进给驱动 基于最少拍无波纹的零相位误差跟踪控制在精密直线位移装置中的应用 被引量:3 2007年 为使精密直线位移装置控制系统的输出响应能够准确而且快速地跟踪输入指令,同时消除由直接驱动带来的负载扰动、切削力波动等因素对系统性能造成的不利影响,针对用于非圆截面零件数控车削的精密直线位移系统,提出一种基于最少拍无波纹控制的零相位误差跟踪控制(Zero phase error tracking control,ZPETC)方案。该方案既能消除不稳定零点导致的系统相位误差,又能提高系统的响应速度。仿真结果表明,基于最少拍无波纹控制的ZPETC方法,有效地改善系统的跟踪性能。系统对于正弦信号的稳态跟踪误差可以达到±0.5μm,其阶跃响应准确且速度快。与一般精密直线位移装置的控制方法相比,此方法能提高系统的跟踪精度,同时具有良好的抗干扰能力,具有广泛的应用前景。 颜菡 王先逵 段广洪关键词:零相位误差跟踪控制 前馈控制 用于非圆车削的离散重复控制改进算法 被引量:13 2004年 为了提高非圆数控车削系统中直线伺服单元的跟踪精度,该文提出了一种改进的离散重复控制算法。该算法中在输入参考信号处直接增加一个比例增益环节,在信号发生器处串联一个超前的时滞环节,并且用一个二阶低通滤波器作为控制系统的补偿函数。这些改进,不仅增加了系统的快速响应性,而且对时滞环节带来的相位滞后得到了一定的抵消补偿。通过数字仿真,发现改进的重复控制算法有很好的跟踪精度和较强的鲁棒性。 易旺民 吴丹 高杨 赵彤关键词:非圆车削 非圆车削中刀具运动实现方法 被引量:19 2003年 为了分析非圆车削过程中切削速度和刀具工作角度变化对工件加工质量和刀具使用寿命的影响,建立了非圆车削切削速度和刀具工作角度的数学模型。以椭圆截面活塞和盘形凸轮零件的车削为例,定量分析了刀具工作角度随零件非圆截面周向位置变化的规律。结果表明:非圆车削刀具运动形式取决于零件非圆截面径向尺寸变化范围。提出了非圆车削中的刀具复合运动及其实现方法,设计了一种具有径向往复移动和摆动的刀具驱动机构,适于车削凸轮等零件,可保证最佳的刀具工作状态。 吴丹 王先逵 赵彤 高杨关键词:非圆车削