基于X-Y工作台力/位置混合控制的研究

发布时间：2023-03-02 19:37

　　X-Y工作台是一种比较典型的机械设备。它不但可以用来做一些平面加工,也可以作为大型机械设备的原型机。应用X-Y定位平台进行抛光、磨削、去毛刺等作业时,为了保证加工质量,不仅要求有较高的位置跟踪精度,而且还要保证平台与环境接触面间相互作用力的控制。本文在国内外研究成果的基础上,以X-Y定位平台作为被控对象,在力/位置混合控制的基础上进行以下几个方面的研究。本文在力/位置混合控制原理的基础上,提出了一种自适应模糊PID力/位置混合控制方案。在位置控制部分采用常规PID控制,力控制部分采用自适应模糊PID控制。模糊控制器具有很强的适应性和鲁棒性,不依赖被控对象准确的数学模型,PID控制器在控制系统中具有稳定性和精度高的优点。将此二者结合,形成同时具有抗外界干扰的能力和稳定性及高精度的特性。仿真结果表明,该控制策略使位置跟踪精度和力控制精度达到了期望的结果。当X-Y工作台做周期性作业时,为解决周期性误差问题,设计了一种重复控制补偿高精度PID控制方案。重复控制算法对周期性信号或周期性干扰有很强的控制能力,使控制系统具有比较好的跟踪控制性能和鲁棒性能。在位置控制部分采用传统PID控制算法,在力控...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 力/位置控制国内外现状
    1.3 本课题研究的意义
    1.4 本文研究的主要内容
2 预备基础知识
    2.1 仿真的概念
    2.2 仿真的软件
        2.2.1 MATLAB简介
        2.2.2 Simulink简介
    2.3 鲁棒控制理论
    2.4 模糊控制理论
    2.5 本章小结
3 X-Y工作台数学模型与摩擦模型
    3.1 X-Y工作台的数学模型
    3.2 X-Y工作台进给系统建模
    3.3 力/位置控制系统
        3.3.1 控制系统结构
        3.3.2 控制系统坐标系
    3.4 摩擦的特性
    3.5 摩擦的建模
    3.6 摩擦仿真
    3.7 本章小结
4 基于自适应模糊PID的力/位置混合控制
    4.1 引言
    4.2 PID控制算法简介
    4.3 模糊控制理论
        4.3.1 模糊控制原理
        4.3.2 模糊控制器的结构
        4.3.3 模糊控制器设计
    4.4 基于模糊PID的X-Y平台力/位置混合控制
        4.4.1 模糊PID控制器基本原理
        4.4.2 混合控制原理
        4.4.3 控制器的设计
        4.4.4 控制系统的设计
        4.4.5 仿真分析
    4.5 本章小结
5 基于重复控制补偿的力/位置混合控制
    5.1 引言
    5.2 重复控制原理
    5.3 重复控制补偿PID控制器
    5.4 仿真分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3752505