基于重复控制的静压轴承-主轴系统非圆轴心轨迹成型技术研究

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作   者：

向绍通;  潘伟;  张艺馨;  陈淑江;  路长厚; 

作者机构：

山东大学机械工程学院; 

关键词：

非圆轴心轨迹;  静压轴承;  重复控制; 

期刊名称：

机械工程学报

i s s n：

0577-6686

年卷期：

2023 年 09 期

页   码：

274-284

摘   要：

非圆轴心轨迹成型技术可用于异形曲面加工等特殊用途。为提高非圆轴心轨迹的成型精度，提出了可控静压轴承主轴系统的重复控制方法。可控静压轴承主轴系统是一个多变量耦合系统，模型复杂。为了便于控制器的设计，对系统原有线性参变模型进行了简化，建立了线性解耦模型。根据非圆轴心轨迹成型的特点，将重复控制器引入原PI控制系统，并根据稳定性准则，设计了重复控制器各参数，同时，为保证系统对非圆轨迹的跟踪精度，分析了增益参数对系统稳定性和性能之间的影响。最后建立了可控静压轴承主轴仿真与实验系统，并将重复控制与传统PI控制策略进行了对比。结果表明，该重复控制系统具有较强的鲁棒性且稳态误差更小，控制精度相较于PI控制系统有显著的提升。