數(shù)控位置跟蹤中非線性PID位置控制器的研究.pdf

1、數(shù)控機床位置控制的作用是產(chǎn)生位置控制量，傳統(tǒng)數(shù)控機床位置控制大都采用比例、積分、微分(PID)經(jīng)典控制技術(shù)，該控制方法的優(yōu)點是原理簡單、容易實現(xiàn)，在對控制性能要求不是很高的場合應(yīng)用較多。但隨著實際生產(chǎn)要求的提高，對數(shù)控加工的速度、精度及穩(wěn)定性都有了更高的要求，傳統(tǒng)的PID控制器也暴露出了自己的缺點：適應(yīng)性差、抗干擾能力低，而且由于算法本身的原因還存在一個難以克服的弱點：即很難同時實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)和較小的超調(diào)量這兩個要求。因此，針對數(shù)控機床位

2、置控制研究新的控制方法有很大的必要性。本文主要從以下三個方面設(shè)計了三種數(shù)控機床非線性PID位置控制器。
　　(1)采用非線性函數(shù)控制方法：通過分析傳統(tǒng)PID控制器各控制參數(shù)的變化規(guī)律，建立各環(huán)節(jié)的非線性函數(shù)，從而實現(xiàn)各環(huán)節(jié)控制參數(shù)的非線性調(diào)節(jié)。該控制方法能夠使各控制參數(shù)隨偏差的變化而變化，具有了一定程度的自調(diào)整能力。
　　(2)采用模糊控制方法：模糊控制是基于專家知識或者熟練操作人員的經(jīng)驗而建立的智能控制技術(shù)。對模糊控制的具

3、體工作原理做了詳細研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了數(shù)控機床模糊PID位置控制器。
　　(3)采用免疫反饋控制方法：分析了免疫反饋控制機理，并得到了免疫反饋控制規(guī)律，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了數(shù)控機床模糊免疫PID位置控制器。
　　對設(shè)計的數(shù)控機床位置控制器的仿真研究：分析了數(shù)控機床直流伺服進給系統(tǒng)的組成，并建立了數(shù)控機床直流伺服進給系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB/Simulink建立系統(tǒng)的仿真模型，針對階躍信號進行仿真實驗，仿真結(jié)果證明了設(shè)