盛贤君，路赛利，刘 宁

(大连理工大学电气工程学院，辽宁 大连 116024)

0 引言

在数控机床(CNC)加工中，多轴伺服系统高精度轮廓控制始终是研究热点[1-2]。数控机床实际运动过程中，由于控制系统不完全建模、动态特性不匹配及受到外部随机扰动等影响，导致加工过程中单轴伺服响应存在延时产生跟踪误差，实际曲线偏离理想参考曲线产生轮廓误差[3]。就多轴运动系统而言，轮廓轨迹由各轴协调运动完成，为了减小系统轮廓误差，提高单轴系统跟踪性能是重要前提，然而非线性加工曲线的轮廓误差并非各轴跟踪误差简单线性叠加，仅提高单轴跟踪精度并不能完全改善系统性能，需要引入交叉耦合轮廓控制器来提高系统运动精度[4]。

对于单轴系统位置控制，PID控制器简单且易于实现而被广泛应用于伺服系统，但该控制器参数确定后固定不变，将不能很好地反映出被控量与偏差之间的非线性关系[5-6]。罗和平等[7]提出用于伺服进给系统模糊PID控制算法，提高了系统的动静态性能，但模糊规则更多依赖于经验，不适合复杂工况场合；Wu J H等[8]将延时补偿器和滑模控制器应用于单轴伺服系统，改善了系统伺服性能，但控制器参数调整相对复杂。交叉耦合控制器(CCC,cross coupling controller)最早由Koren提出[9]，由单轴跟踪误差计算出轮廓误差，再进行解耦分配，有效解决了伺服轴动态性能不匹配的问题，但对非线性曲线而言，轮廓误差实时变化，传统交叉耦合控制往往达不到预期效果。……