基于前馈控制的高速大行程圆弧滑轨位置控制

• 作者: 姚竹亭 王超超 解家顺 郭彦青
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高速大行程圆弧滑轨 机械模型 位置控制 前馈控制 位置误差
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 62-70,78
• 页数: 10页
• 分类号: TP273
• 字数: 4616字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2018.01.009

摘要

针对高速大行程圆弧滑轨系统运行时,受圆弧轨道弧度和轨道段连接问题的影响,负载小车运行不稳定、响应速度不快、末端位置定位误差大的问题,设计了一套双轨式机械滑动结构,以提高小车运行稳定度.在控制系统方面,位置环采用前馈控制,结合PID控制提高了电机的控制精度.建立了圆弧滑轨平台的数学模型,在M A T-LAB仿真环境中建立了基于前馈控制的仿真模型,并搭建了实验平台.仿真实验结果表明:在无前馈控制的情况下,跟踪误差范围为[-0.4,0.4]mm,引入前馈控制后,跟踪误差为[-0.18,0.18]mm,系统跟踪精度提高了1.2倍,系统响应速度提高了16.7%.实验结果表明:在前馈控制条件下,小车理论位置误差保持在[-0.2,0.2]mm,实际位置误差为0.69 mm,均小于设计所要求的1 mm,并且系统具有较快的响应速度.研究结果为滑轨系统的机械设计和性能测试提供了有效的参考数据,可促进轨道系统测试的工业自动化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姚竹亭	中北大学机械与动力工程学院	88	363	9.0	15.0
2	郭彦青	中北大学机械与动力工程学院	42	172	6.0	11.0
3	王超超	中北大学机械与动力工程学院	3	1	1.0	1.0
4	解家顺	中北大学机械与动力工程学院	1	1	1.0	1.0