基于全局任务坐标系的二轴电液系统轮廓控制
2015-08-10魏建华冯瑞琳
浙江大学学报(工学版) 2015年10期
熊 义,魏建华,冯瑞琳,张 强
(浙江大学 流体传动及机电系统国家重点实验室,浙江 杭州310027)
目前,对于二/多轴电液系统的运动控制研究多为平行轴的同步控制,应用于液压机、液压举升装置等领域[1-4],鲜有研究涉及更为复杂的电液轴空间轨迹运动控制.
强力旋压机是二轴电液系统空间运动控制的典型应用场合,多属于数控机床,对加工精度要求较高,在国防军工方面发挥着重要作用[5-7].因此,设计优良的二轴电液系统轮廓运动控制器对于提升强力旋压机的加工性能有着现实意义.
多轴运动轮廓控制一直是数控机床研究中的热点领域,发展大致经历单轴无耦合,多轴简单耦合和基于轮廓误差估算模型的任务坐标系3 个阶段[8-11].Yao等[12-14]提出了轮廓误差的精确估算模型,并基于此构建了正交全局任务坐标系,然后直接针对该坐标系中的轮廓误差与跟踪误差设计了二轴直线电机系统的自适应鲁棒轮廓运动控制器,获得了理想的控制效果.
一方面,全局任务坐标系能够精确计算轮廓误差;另一方面自适应鲁棒控制器可以有效地应对电液系统中存在的各种非线性、参数不确定性和不确定非线性[15-16].基于以上考虑,本文将把基于全局任务坐标系的自适应鲁棒控制方法扩展应用于具有更高阶系统动力学的电液系统,并通过实验验证所设计控制器的轮廓控制性能.
1 正交全局任务坐标系
如图1所示,在笛卡尔坐标空间中存在期望……
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