周耿烈 胡赤兵 陈杉杉 赵家黎

(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州 730050)

1 珩磨机主轴往复自适应控制原理

珩磨机作为金属加工生产中的重要设备，开始向重切削、粗加工方向扩展，这带动了珩磨加工速度的提高，对控制系统提出了更高的要求［1－2］。珩磨机往复换向位置控制作为珩磨机控制的关键环节，直接影响到珩磨机的能力和质量［3］。传统的珩磨机主轴往复换向大多采用一般的反馈控制，往复速度变化使换向速度慢，不能满足目前的主轴往复运动高速度、高加速度及高换向精度的要求。而参考模型自适应控制(MRAC)是解决这一问题的有效手段，根据被控对象的实际输出与参考模型的输出之差的某个函数准则来修正控制器参数，力图使被控对象的实际输出与参考模型的输出之间的广义误差向量e趋于零，使系统达到或接近所期望的动态行为［5－6］，从而实现主轴往复运动高速度、高加速度和高换向精度的驱动与控制。

2 高速数控珩磨机往复运动建模［7］

图1为珩磨机往复运动位置控制系统结构图，该系统由指令位置电位器、反馈位置电位器、电子放大器、电液伺服阀、液压缸和珩磨头组成。珩磨头的位置按照指令位置电位器给定的规律变化，将滑臂的位置指令Xi转换成指令电压Ui，被控制的珩磨头位置Xp由反馈电位器检测转换为电压Up，从而得偏差电压Ue=Ui－Up=K(Xi－Xp)，K=U/X0为电位器的增益，经放大器放大，把误差信号加给伺服阀，调节阀芯的开口大小来控制液压阀的往复运动速度，从而确定上下换向点的位置，使液压缸的输出位置信号与指令位置信号相一致，保证换向精度。……