基于脈沖串控制的含位置反饋和前饋補償?shù)奈恢每刂扑惴ǖ难芯?pdf

1、數(shù)字控制技術(shù)是近代發(fā)展起來的一種自動控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號對機床或加工過程進(jìn)行控制的技術(shù)。實現(xiàn)數(shù)字控制技術(shù)的設(shè)備叫做數(shù)控系統(tǒng)(NC)，由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計算機進(jìn)行控制，因此也可以稱為計算機數(shù)控。裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床叫做數(shù)控機床，它集高效率、高精度和高柔性于一身。數(shù)控機床的發(fā)展水平代表了一個國家制造業(yè)的發(fā)展水平。 位置控制系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的主要功能部分之一，又稱為位置伺服系統(tǒng)。主要作用在于根據(jù)CPU發(fā)出的位置指令對各進(jìn)給軸進(jìn)行控

2、制，使之快速準(zhǔn)確地跟隨位置指令的變化。位置控制系統(tǒng)作為數(shù)控機床的重要組成部分，其性能直接影響整個數(shù)控機床的精度、速度和可靠性等技術(shù)指標(biāo)，其性能的優(yōu)劣又取決于控制算法的好壞。 本文采用松下交流伺服驅(qū)動器及伺服電動機，搭建了嵌入式PC機+運動控制卡結(jié)構(gòu)的NC嵌入PC型數(shù)控系統(tǒng)實驗平臺；設(shè)計了反饋脈沖處理電路，編寫了FPGA計數(shù)、分頻程序；建立了位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及傳遞函數(shù)，利用MATLAB/SIMULINK軟件，建立了仿真模型；

3、通過實驗與仿真相結(jié)合的方法，對該數(shù)控系統(tǒng)所構(gòu)成的半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)所采用的位置控制算法進(jìn)行了分析研究；編寫了用于實驗的PC機程序。 本文采用了位置反饋+前饋補償?shù)目刂扑惴ǎㄟ^位置控制系統(tǒng)典型信號響應(yīng)的實驗與仿真，分析了運動控制卡采用的數(shù)字式PID控制算法、反饋+前饋控制算法、以及與之相關(guān)的系統(tǒng)控制周期等問題對系統(tǒng)控制性能的影響。實驗測試表明，本數(shù)控系統(tǒng)所采用的位置反饋+前饋控制算法能夠提高系統(tǒng)的精度，具有可行性和實用性。