慢刀伺服系统鲁棒重复控制策略研究

发布时间：2021-06-13 14:58

　　本课题以无铁心永磁直线同步电机（Ironless Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,ILPMLSM）驱动的慢刀伺服系统（Slow Tool Servo,STS）为研究对象,以重复控制策略为理论基础,并结合线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）、线性分式变换以及高阶重复控制等理论,针对高精度加工场合下慢刀伺服系统中存在的参数摄动等不确定性影响系统性能的问题,进行慢刀伺服系统的位移跟踪控制研究,以满足慢刀伺服系统对于鲁棒性和跟踪性能的双重要求。主要研究内容包括如下几个部分:首先,对慢刀伺服系统的基本结构和运行原理进行学习与分析,给出了慢刀伺服系统的数学模型。其次,直线电机伺服系统在超精密加工机床慢刀伺服应用中,要求系统既要对周期性输入指令具有较好的跟踪能力,又要对于系统参数变化等不确定性具有一定的抑制能力。针对这一问题,采用一种基于线性矩阵不等式（LMI）的鲁棒重复控制策略。本文采用的鲁棒重复控制策略是由Lyapunov-Krasovskii理论推导出的一种基于LMI的静态反馈控制律,可以保证系统的鲁棒性... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 慢刀伺服加工技术研究现状
        1.3.2 刀具伺服控制系统控制策略研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 慢刀伺服系统及其数学模型
    2.1 直线伺服电机的适用场合
    2.2 慢刀伺服的基本结构与工作原理
        2.2.1 慢刀伺服车削的基本结构
        2.2.2 慢刀伺服系统的创成原理
    2.3 慢刀伺服系统的数学模型
    2.4 本章小结
第3章 基于LMI的慢刀伺服系统鲁棒重复控制
    3.1 线性矩阵不等式理论
        3.1.1 线性矩阵不等式概述
        3.1.2 线性矩阵不等式的一般表示
        3.1.3 线性矩阵不等式的标准问题
    3.2 慢刀伺服系统的线性分式变换表示
    3.3 鲁棒重复控制器设计
    3.4 鲁棒重复控制系统稳定性分析
    3.5 仿真结果及分析
    3.6 本章小结
第4章 慢刀伺服系统的高阶重复控制
    4.1 高阶重复控制基础
    4.2 高阶重复控制器设计
    4.3 仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]采用并联通用内模的三相APF重复控制策略[J]. 高峰.  电机与控制学报. 2018(09)
[2]基于自抗扰控制算法的麦克斯韦快刀伺服控制系统[J]. 房丰洲,陈晓菲,张效栋,李泽骁.  纳米技术与精密工程. 2017(05)
[3]一种嵌入重复控制内模的三相锁相环的设计与实现[J]. 何宇,漆汉宏,邓超,张迪,金卫国.  电工技术学报. 2016(22)
[4]慢刀伺服变主轴转速车削非圆截面元件研究[J]. 余德平,刘金光,黄玮海,陈东生,姚进.  四川大学学报(工程科学版). 2016(06)
[5]微结构功能表面的应用及制造[J]. 杨辉,张彬,张利鹏.  航空精密制造技术. 2015(05)
[6]配电静止同步补偿器补偿电流优化重复控制策略[J]. 杨昆,陈国柱.  电力系统自动化. 2015(07)
[7]现代高性能永磁交流伺服系统综述——传感装置与技术篇[J]. 莫会成,闵琳.  电工技术学报. 2015(06)
[8]超精密伺服系统控制与应用[J]. 闫鹏,张震,郭雷,刘鹏博.  控制理论与应用. 2014(10)
[9]伺服系统的反馈控制设计研究综述[J]. 张磊,苏为洲.  控制理论与应用. 2014(05)
[10]关于自由光学曲面的超精密慢刀伺服车削技术研究[J]. 包琼琼,王宇,潘骏,范玉峰.  现代制造工程. 2013(11)

博士论文
[1]复杂光学曲面慢刀伺服超精密车削技术研究[D]. 关朝亮.国防科学技术大学 2010

硕士论文
[1]慢刀伺服车削机床PID参数优化及其刀具路径规划研究[D]. 陈旭.南京农业大学 2016
[2]快速伺服刀架的建模与控制算法研究[D]. 唐强.中国工程物理研究院 2015



本文编号：3227755