离散模型参考自适应控制系统自动仿形机床

文摘

自动仿形机床是一个运动系统,具有高度的参数变化和高频率的瞬态过程,它需要一个精确的控制。摘要离散模型参考自适应控制系统的自动分析机进行了探讨。首先,模型自动仿形机床提出了根据直流电机的参数。然后离散模型参考自适应控制的设计,提出了控制规则被证明。仿真结果表明,自适应控制系统具有良好的动态性能。

1。介绍

自动仿形机床是一种运动系统具有高度的参数变化和高频率的瞬态过程,它需要一个精确的控制。如PID,传统的线性控制方法不能满足现在的需求或要求先进的性能。自适应控制不仅解决问题,控制植物不能直接观察到,但也提高了抗干扰的能力(1]。自适应控制的应用运动系统普遍存在(2- - - - - -4),但它是罕见的在自动仿形机床。提出了一种实用的自适应控制方案进行自动仿形机床在5]。在本文中,一个离散模型参考自适应控制(模型参考自适应)方法应用于自动仿形机床。离散控制方法方便程序和自适应控制理论在实践中的应用。

2。的数学模型

控制系统是双闭环控制系统的电流环PI控制和模型参考自适应速度循环。直流电机参数(6)自动仿形机床如表所示1。相当于植物的速度环是由电流环和电机、和传递函数

3所示。模型参考自适应系统的设计

植物的差分方程 在哪里 和分别的输出和输入装置;是延迟算子;是离散时间变量。

参考模型的差分方程 在哪里 和参考模型的输出和输入。

给出了输出误差及其预测 在哪里和其他变量与“∘”代表了预测。

自适应控制系统的结构如图1在哪里

从图1,可以获得以下的关系

同时介绍(8)(4):

减去(9)(2):

根据Hyperstability理论、离散系统控制律(1) 在哪里 在哪里 在哪里

无法找到直接在上面的操作,所以它可以取代。根据(10),就变成了

预测误差可以得到:

减去(16)(15)和链接(11)~ (13);函数就 方程(17)是(18通过计算,

4所示。模拟研究

参考模型的形式如下:

根据上面的分析通过仿真软件做模拟。自适应控制系统的结构如图2,参数值如表所示2。

仿真结果如图3- - - - - -5。计算,超过比例是6%,上升时间是1 s, 2 s沉淀时间()。图3结果表明,最大误差值小于40 r / min,所以控制植物可以更好地跟踪参考模型。输入干扰信号进入工厂前10和20年代之间的传递函数。仿真结果(在图4)表明,控制植物可以稳定在2秒。白噪声输入植物的参考输入的参考输入模型,结果如图5。显然,图没有明显的变化。因此,控制系统具有较好的抗干扰能力。

5。结论

离散模型参考自适应控制系统的自动仿形机床是本文中讨论。仿真结果表明,自适应控制系统具有良好的动态性能。离散设计方法很容易由计算机实现。本文的工作将为自适应控制的应用奠定基础。

确认

本文得到了国家科技支撑计划项目(2009 bah41b05)和中央大学的基础研究基金。

引用

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