[发明专利]用变增益零相位误差跟踪和扰动观测实现轮廓加工的方法

摘要

一种用变增益零相位误差跟踪和扰动观测实现轮廓加工的方法，包括VGZPETC、PD位置控制器、DOB、和被控对象四部分；结合数控机床轮廓运动控制的特点，本发明提出VGZPETC和DOB相结合的控制方案。VGZPETC作为前馈跟踪控制器，消除闭合回路系统相位滞后所产生的误差以及建模误差并补偿了增益损失，提高了快速性，使系统实现准确跟踪；基于DOB的鲁棒反馈控制器补偿了外部扰动、未建模动态、系统参数变化和机械非线性不确定因素，并根据预测到的扰动信息对各轴进行补偿以消除扰动对系统的影响，从而保证了系统的强鲁棒性能，提高了轮廓加工精度。

主权项

用变增益零相位误差跟踪和扰动观测实现轮廓加工的方法，其特征在于：用变增益零相位误差跟踪控制器与扰动观测器相结合来提高轮廓加工精度的方法，该方法包括：变增益零相位误差跟踪控制器VGZPETC、PD位置控制器、DOB、和被控对象四部分，其中：VGZPETC，用以消除闭合回路系统相位滞后所产生的误差以及建模误差并补偿了增益损失；PD位置控制器，用以改善位置回路响应特性；DOB，用以消除系统的扰动，并使速度回路的传递函数成为参考模型；被控对象，是由电机、速度环和电流环三部分组成；所述VGZPETC的输入信号为位置参考指令，根据前一时刻的输入和输出值来调整前向通道上的增益；经过VGZPETC后的输出位置信号与反馈位置信号比较后，送入PD位置反馈控制器，PD控制器的输入信号为速度给定信号，速度给定信号与DOB的输出信号比较后，所得的偏差送入被控对象，被控对象的输出为实际输出的速度信号，经过积分器后，所得信号即为实际的位置信号。