數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)PID參數(shù)自整定仿真研究.pdf

1、數(shù)控機床是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的基礎(chǔ)裝備，進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分，其驅(qū)動器控制參數(shù)匹配的好壞，關(guān)系到數(shù)控機床的性能。因此，如何快速有效的進行參數(shù)匹配，一直是人們研究的熱點。
　　 本文以“數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)PID(Proportion-Integral-Differential)參數(shù)自整定仿真研究”為主題，研究了永磁交流同步電機(Permanent Magnet Synchronous Motor,簡稱PM

2、SM)的數(shù)學(xué)模型、矢量控制和磁場定向的基本原理，建立了數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型；為了解決PID控制器參數(shù)自整定問題，本文深入研究了模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩種智能控制理論，建立了模糊自整定和反向傳播 (Back-Propagation，簡稱BP)網(wǎng)絡(luò)自整定 PID控制器，并將其應(yīng)用于數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的控制仿真，仿真結(jié)果表明這兩種控制器都能使系統(tǒng)具有很好的性能、很強的魯棒性和抗干擾性能；由于模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器建立的理論不夠完

3、善，并且運算復(fù)雜、實現(xiàn)困難，本文繼而研究了坐標輪換趨優(yōu)理論，并結(jié)合性能指標函數(shù)誤差絕對值與時間的乘積的積分 (Integral of the Product of Error Absolute Value and Time，簡稱ITAE)，設(shè)計了坐標輪換法自整定PID控制器，并將其成功地應(yīng)用于數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的控制仿真，實現(xiàn)了進給伺服系統(tǒng)PID控制器參數(shù)的自動整定。
　　 仿真結(jié)果表明，應(yīng)用坐標輪換法優(yōu)化PID控制器的參數(shù)，