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插补轨迹预补偿交叉耦合控制算法研究

1692618 2009-08-28 | rar | 245 | 次下载 | 3积分

资料介绍

本文提出了一种适用于高速运动控制设备的插补轨迹预补偿算法的交叉耦合轮廓控制
方法。插补轨迹预补偿算法是将插补输出经过一次运动规划之后的结果作为输入量，结合系统位置跟踪误差的模型，对输入数据做进一步的补偿。补偿量的大小与XY 轴进给速度及实时目标位置的切线方向有关。将插补轨迹预补偿作为系统的前馈环节，交叉耦合轮廓误差补偿作为系统的反馈环节，较好的实现了交叉耦合控制与插补轨迹预补偿之间的协调。该方法应用在伺服跟踪圆轮廓的实验结果表明，插补轨迹预补偿的交叉耦合轮廓控制方法能有效提高轨迹精度与速度稳定性。
关键词：轮廓误差，预补偿，交叉耦合控制
交叉耦合控制是一种改善和提高多轴联动运动控制系统轮廓精度的有效控制方式。一般
意义上的减小多轴轮廓误差的研究方法分两方面，一是通过增强各单轴运动跟踪精度和稳定性以期间接达到减少多轴协同运动轮廓误差[1]；二是通过设计各轴间的耦合控制器，将轮廓运动过程中的几何误差和动态特性综合考虑，设计交叉耦合控制器处理廓型误差分解至各伺服轴以期减小轮廓运动的跟踪误差和轮廓误差[2][3]。本文在文献[3]基础上，设计出一种基于插补轨迹误差预估补偿（CCPM）机制，结合交叉耦合控制的轮廓误差传递函数(CETF)实时解耦廓型数据给各轴伺服控制器的算法。此算法简洁有效紧密配合控制系统硬件特点，满足高速高精度伺服运动过程中的廓型精度及运动稳定性的要求。