摘 要：直線電機(jī)是實(shí)現(xiàn)非圓截面類零件數(shù)控車削加工的關(guān)鍵，針對(duì)其跟蹤目標(biāo)軌跡已知和對(duì)外部干擾及模型參數(shù)攝動(dòng)敏感的特點(diǎn)，研究了一種具有離散時(shí)域擾動(dòng)觀測(cè)器的#-c字預(yù)見控制方法。首先，通過(guò)在最優(yōu)狀態(tài)反饋控制的基礎(chǔ)上增加目標(biāo)預(yù)見前饋?lái)?xiàng)，減小了直線電機(jī)伺服系統(tǒng)的位置跟蹤誤差;其次，將外部干擾和模型參數(shù)攝動(dòng)作為等效控制輸入，設(shè)計(jì)了一種離散時(shí)域擾動(dòng)觀測(cè)器加以抑制，增強(qiáng)了預(yù)見伺服系統(tǒng)的魯棒性。仿真結(jié)果表明，該控制方法能夠滿足高速高精度條件下對(duì)非圓截面零件的車削加工要求。

關(guān)鍵詞：數(shù)字預(yù)見控制;魯棒控制;擾動(dòng)觀測(cè)器;

0 引言

　　工業(yè)中存在著一類截面為非圓形狀的零件，如內(nèi)燃機(jī)活塞、凸輪等，這類零件的數(shù)控加工通常采用高頻響、高精度的直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)刀具，按照一定規(guī)律做快速準(zhǔn)確的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而加工出工件的非圓表面輪廓。刀具能否快速精確地跟蹤加工目標(biāo)軌跡，除了與直線電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力有關(guān)外，主要取決于伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。因此，必須研究有效的控制方法以提高直線電機(jī)伺服系統(tǒng)的跟蹤精度。

　　在跟蹤控制領(lǐng)域，當(dāng)被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡部分或全部已知時(shí)，可以通過(guò)預(yù)見控制，充分利用被控對(duì)象目標(biāo)值的未來(lái)信息，改善被控系統(tǒng)的頻響，提高系統(tǒng)的跟蹤精度。Bender利用Wiener濾波原理解決了一類預(yù)見控制問(wèn)題，并應(yīng)用于汽車主動(dòng)懸架系統(tǒng)的控制”。HaiWu提出了一種預(yù)見預(yù)測(cè)控制方法，提高了數(shù)控機(jī)床輪廓控制的精度”0。DongmeiLi設(shè)計(jì)了離散系統(tǒng)的最優(yōu)預(yù)見伺服系統(tǒng)，并應(yīng)用于巡航導(dǎo)彈的地面跟蹤控制。Mohamed研究了非線性系統(tǒng)的預(yù)見控制方法，并應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械手的路徑控制中”。預(yù)見控制方法通,g-是基于最優(yōu)控制理論設(shè)計(jì)的，這種方法的缺點(diǎn)是當(dāng)系統(tǒng)存在建模誤差或外界干擾時(shí)，其跟蹤控制結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，表現(xiàn)為魯棒性較差，從而限制了其實(shí)用性。

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