基于重复补偿控制的交流伺服系统的ＰＩＤ控制

2012年03月21日11:09:17 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

苏义鑫，蔡丹丹，王　雁
武汉理工大学自动化学院，湖北武汉

摘　　　要：针对精密机床采用的交流伺服系统中，输出快速无超调地跟踪输入指令，控制精度高的要求，利用重复补偿控制的优点，将其与ＰＩＤ控制相结合形成一种基于重复补偿的ＰＩＤ控制结构，用于精密机床中交流伺服系统的位置控制，并在此基础上着重讨论了滤波器对控制效果的影响。从仿真结果可以看出，该控制方法提高了交流伺服系统对周期信号的跟踪精度。因精密机床常常进行重复性加工，在进行重复加工时各个自由度的输入信号为周期信号，因而所讨论的方法在精密机床领域有着很好的应用前景。

关　键　词：ＰＩＤ控制；重复补偿控制；交流伺服系统；Ｍａｔｌａｂ仿真

１　引　言
目前精密机床大多采用交流伺服系统，对伺服系统提出了更高的要求，要求输出无超调而又快速地跟踪输入指令，并且控制精度要高［１］。永磁同步伺服系统由于具有高位置分辨率，高定位精度，宽调速范围，低速稳定运行，无爬行现象，力矩波动小，过载能力强，能承受频繁启停、制动和正反转，电机无电刷，可靠性高，可工作于恶劣的环境等优点［２３］，所以在交流伺服系统中得到了广泛的应用。ＰＩＤ控制算法由于其结构简单、运算量小、适用面广等特点而得到了广泛应用［３］，但应用于交流伺服系统时难以达到理想的控制效果［４］。本文利用重复补偿控制［５］的优点并改进重复补偿控制结构，将其与ＰＩＤ控制相结合，形成一种基于重复补偿的ＰＩＤ控制结构，将其应用于精密机床中交流伺服系统的位置控制，并着重讨论了低通滤波器对控制效果的影响。

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