虚拟轴机床并联机构的无抖振滑模控制

摘要

实现虚拟轴机床的精密控制目前仍然是虚拟轴机床在高精度加工领域实现产业化、实用化的最大障碍之一，严重制约了其优势发挥，成为目前亟待解决的关键问题。本文在进行六自由度虚拟轴机床并联机构运动学分析基础上，为保证机构运动的平稳性，进行了基于摆线运动的关节空间轨迹规划。针对六自由度虚拟轴机床并联机构的控制特点，为实现其高精度控制，以滑动函数s代替符号函数sgn(s)，设计了一种无需精确建立虚拟轴机床并联机构数学模型、易于设计、易于实现、完全无抖振的新型滑模控制系统。应用于虚拟轴机床各支路控制的仿真结果表明，该控制系统跟踪性能好，抗干扰力强，能较为准确地实现虚拟轴机床各支路的运动控制，具有良好的动态和稳态品质。