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基于观测器的压边装置自适应滑模同步控制*

2021-03-01施光林林杰克杨培中

组合机床与自动化加工技术 2021年2期

汤 澍,施光林,林杰克,杨培中

(上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240)

0 引言

立式旋压加工因能够克服超大型曲母线回转薄壁制件由传统分瓣拼焊工艺带来的效率低、成品力学性能差等问题,成为了这类制件未来加工的必然趋势,但其也容易导致板坯发生边缘褶皱、失稳开裂等旋压失效问题[1]。随动压边装置是针对大型立式并联旋压机旋压失效问题做出的特殊设计,其在工作过程中除了高精度位置控制要求外,各执行器之间还需满足同步性要求。但由于电液比例控制系统本身具有高度非线性、内部参数难确定的特点,且压边装置在工作过程中还会受到板坯起皱反力、耦合偏置力等未知扰动的影响,使得为该装置设计高性能控制器相当具有挑战性[2-3]。

滑模控制作为一种结构简单且具有较强鲁棒性的控制方法,被广泛应用于非线性控制领域[4-5]。文献[6]提出了一种自适应滑模控制方法,引入平滑饱和函数改善滑模控制的震颤,并利用系统辨识方法修正滑模控制量;文献[7]提出了一种双曲正弦函数滑模指数趋近律,并利用反步法设计滑模控制器,提高系统收敛速度;文献[8-9]将滑模控制与智能控制结合起来,通过引入模糊神经网络或模糊边界层的方式,增强系统抗干扰能力,解决抖振问题;文献[10-11]均对滑模控制的积分特性进行了研究,通过在滑模面中引入积分项提高系统稳态精度。上述方法均对提高系统控制精度做出了有效的尝试,但当系统扰动较大时,控制精度会有所折扣。……

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