基于最少拍无波纹的零相位误差跟踪控制在精密直线位移装置中的应用

摘要

为使精密直线位移装置控制系统的输出响应能够准确而且快速地跟踪输入指令,同时消除由直接驱动带来的负载扰动、切削力波动等因素对系统性能造成的不利影响,针对用于非圆截面零件数控车削的精密直线位移系统,提出一种基于最少拍无波纹控制的零相位误差跟踪控制(Zero phase error tracking control,ZPETC)方案。该方案既能消除不稳定零点导致的系统相位误差,又能提高系统的响应速度。仿真结果表明,基于最少拍无波纹控制的ZPETC方法,有效地改善系统的跟踪性能。系统对于正弦信号的稳态跟踪误差可以达到±0.5μm,其阶跃响应准确且速度快。与一般精密直线位移装置的控制方法相比,此方法能提高系统的跟踪精度,同时具有良好的抗干扰能力,具有广泛的应用前景。