基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制

基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制

论文摘要

为了解决滚珠丝杠进给系统滑模控制的抖振问题并提高系统跟踪性能,提出了一种基于变幂次趋近律的滑模控制方法.所设计的非线性干扰观测器能精确地观测出是否满足匹配条件的干扰.采用改进的变幂次趋近律提高了滑模函数的收敛速度,改善了运动品质.在控制律中设计积分补偿项消除了匀速段的稳态误差.仿真及实验结果表明:基于指数趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值分别为3.40和17.77μm,基于改进的变幂次趋近律方法的最大跟踪误差仿真值与实验值降低至2.79和11.00μm.控制电压信号中的抖振明显削弱,且增加外部干扰后仍能维持高精度.仿真及实验结果证明了基于变幂次趋近律的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法能够有效消除抖振及匀速段的稳态误差,提高跟踪精度,且对外部干扰具有强鲁棒性.

论文目录

  • 1 系统动力学模型
  • 2 干扰观测器设计
  • 3 控制器设计
  •   3.1 趋近律设计
  •   3.2 控制律设计
  • 4 仿真及实验
  •   4.1 仿真验证
  •   4.2 实验验证
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 韩硕,汤文成,包达飞

    关键词: 滚珠丝杠,抖振,干扰观测器,变幂次趋近律,滑模控制

    来源: 东南大学学报(自然科学版) 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 金属学及金属工艺,自动化技术

    单位: 东南大学机械工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51675100),国家科技重大专项资助项目(2016ZX04004008-002)

    分类号: TG502;TP273

    页码: 237-244

    总页数: 8

    文件大小: 1744K

    下载量: 142

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