直线进给伺服驱动技术及其控制模式(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

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(3) 鲁棒控制

针对伺服系统中控制对象模型存在的不确定性(包括模型不确定性、降阶近似、非线性的线性化、参数与特性的时变、漂移、外界扰动等)，设法保持系统的稳定鲁棒性和品质鲁棒性。H∞控制是其中较为成熟的方法，该方法是从系统的传递函数矩阵出发设计系统，使系统由扰动至偏差的传递函数矩阵的H∞范数取极小或小于某一给定值，并据此来设计控制器，对抑制扰动具有良好的效果。

(4) 预见控制

预见控制不但根据当前目标值，而且根据未来目标值及未来干扰来决定当前的控制方案，使目标值与受控量间偏差整体最小。这是属于全过程控制期间某一评价函数取最小值的最优控制理论框架。预见控制伺服系统是在普通伺服系统的基础上附加了使用未来信息的前馈补偿后构成，它能极大地减小目标值与被控制量的相位延迟，从而使预见成为伺服系统真正实用的控制方法。

3. 智能控制模式

对控制对象环境与任务复杂的伺服系统宜采用智能控制方法。模糊逻辑控制、神经网络和专家控制是当前比较典型的智能控制策略。其中模糊控制器，已有商品化的专用芯片，因其实时性好、控制精度高，在伺服系统中已得到应用。神经网络从理论上讲具有很强的信息综合能力，在计算速度能够保证的情况下，可以解决任意复杂的控制问题。但目前缺乏相应的神经网络计算机的硬件支持，在直线伺服中的应用有待于神经网络集成电路芯片生产的成熟；而专家控制一般用于复杂的过程控制中，在伺服系统中的研究较少。

五、结束语

数控机床采用直线伺服电动机直接驱动进给系统，虽然省去中间变换环节，实现所谓零传动，系统结构具有更加的合理性，但是作为一种新的应用技术还面临许多现实的技术难题。诸如控制系统对参数摄动、负载扰动等许多不确定因素的抗干扰问题、直线伺服电动机的强制散热问题、系统快速吸能制动问题及严格防尘隔磁措施等，所有这些实际问题有待于进一步解决和技术的进一步完善。

此外，尽管直线伺服驱动技术在数控机床中的应用和发展速度非常快，但这并不意味着它能很快完全取代旋转伺服电动机的驱动方式。在目前及今后相当长的一段时期内，主流的应用还是旋转电动机与滚珠丝杠相结合的驱动方式。但是直线伺服驱动技术作为数控机床伺服驱动技术的主流发展方向及广阔的应用前景是勿容置疑的。

参考文献
[1] 李猷黔. 直接驱动直线交流伺服电动机．微电机, 1998, (3)
[2] 郭庆鼎，王成元等. 直线交流伺服系统的精密控制技术[J]．北京：机械工业出版社. 2000 (

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