應用電磁直線執(zhí)行器實現(xiàn)電子凸輪的研究.pdf

1、隨著產(chǎn)品的多樣化以及控制精度、響應速度等要求的不斷提高，同時機械凸輪機構存在制造困難、磨損大、精度低且缺乏柔性等問題，利用控制系統(tǒng)實現(xiàn)傳統(tǒng)機械凸輪機構運動功能的電子凸輪將會得到重視與發(fā)展。本文研究的電子凸輪是基于自行研制的電磁直線執(zhí)行器，通過對給定理想軌跡進行跟蹤，從而實現(xiàn)從動件所需的運動規(guī)律，以取代傳統(tǒng)的機械凸輪。論文的主要工作內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)電子凸輪往復直線運動規(guī)律曲線的設計與研究。將傳統(tǒng)機械凸輪機構中運動曲

2、線以“位移-轉角”形式推導轉換為“位移-時間”，根據(jù)無量綱化的定義，設計運動規(guī)律曲線的無量綱化表達式，從而為電子凸輪后面的軌跡跟蹤提供前提保障。
　　(2)電子凸輪機構數(shù)學模型的建立以及實驗系統(tǒng)的設計。首先通過對電子凸輪機構進行動力學分析，同時將其拆分為電路、磁路以及機械三個子系統(tǒng)分別進行數(shù)學建模研究，然后建立電子凸輪的數(shù)學模型和系統(tǒng)仿真模型，最后對電子凸輪控制系統(tǒng)進行設計，構建相應的實驗平臺。
　　(3)研究迭代學習控制算

3、法并將其應用于電子凸輪控制系統(tǒng)。利用迭代學習控制算法中對重復軌跡跟蹤精度高、穩(wěn)定性好的特點，將其應用于電子凸輪控制器中，并進行仿真與實驗驗證，結果表明其實際跟蹤效果較差，魯棒性能有待進一步提高。
　　(4)提出模糊滑模迭代控制算法并將其應用于電子凸輪控制系統(tǒng)。針對迭代控制器所存在的魯棒性差問題，研究迭代控制與其他先進控制技術相結合的智能算法。提出了一種在迭代控制基礎上疊加滑模變結構控制與模糊控制的算法，從而有效改善迭代控制中魯棒性