欧美成人黄色网_欧美精品久久_国产在线一区二区三区_免费视频久久久_亚洲二区视频_欧美大片免费高清观看

前言

通過在線調(diào)節(jié)進給速率實現(xiàn)切削過程的自適應恒力控制是大幅度提高數(shù)控銑床生產(chǎn)率的有效途徑，也是眾多學者多年來一直潛心研究的課題。然而，在前人所提出的各類自適應恒力控制算法［1～6］中，控制器的參數(shù)整定通常僅依賴于被控系統(tǒng)過去和當前的動力學行為，而未考慮控制輸入和系統(tǒng)輸出前景的影響，且未對控制器施加合理的約束條件。因此，當因切深或切寬突變而誘發(fā)銑削力突變時，通常會導致被控系統(tǒng)輸出超調(diào)或控制輸入過大。

為克服上述問題，本文針對數(shù)控銑削過程的特點，研究構(gòu)造有約束廣義預測控制律的方法，并據(jù)此提出一種控制器參數(shù)整定解析算法。仿真和試驗結(jié)果表明，該方法具有工程實用性強，魯棒性好及可滿足實時控制要求的優(yōu)點。

1　無約束廣義預測控制律設計

如圖1所示的數(shù)控銑削過程恒力控制系統(tǒng)由控制器和銑削過程組成。其中，伺服進給與銑削加工兩部分串接構(gòu)成銑削過程。圖中vf為進給速度，F(xiàn)為實際銑削力，F(xiàn)r為參考銑削力。

圖1　數(shù)控銑削恒力控制系統(tǒng)

綜合考慮伺服系統(tǒng)動態(tài)特性和刀具變形等因素，瞬態(tài)銑削過程可簡化為一二階線性系統(tǒng)［9］

A(z^-1)f(t)=B(z^-1)v_f(t-1)

式中　A，B——向后傳遞算子z^-1的多項式，且

A(z^-1)=1+a₁z^-1+a₂z^-2

B(z^-1)=b₀+b₁z^-1

數(shù)a1、a2、b0和b1可用遞推最小二乘法估計。

2　約束條件

工程實踐表明，數(shù)控銑削過程恒力控制需考慮如下約束：進給速度應在機床設計范圍內(nèi)且保證銑削力小于機床—刀具—工件系統(tǒng)的極限允荷。進給速度增量應小于各坐標的加減速極限，且在刀具空切時應限制增量上限以免切入時因銑削力過大造成刀具破損。當實際銑削力大于設定值時，應盡快降低進給速度。應有效地控制銑削力超調(diào)以避免刀具變形對表面質(zhì)量的影響。綜上所述，數(shù)控銑削過程的恒力控制需對進給速度及其增量、實際銑削力上升時間和超調(diào)施加約束。

3　有約束廣義預測控制律設計

解析算法

由式知，性能指標函數(shù)一般為優(yōu)化空間(Δv_T，J)∈R^N_v+1中的超曲面。注意到控制前景為N_v=2，故求解QP問題可在三維空間中進行。此時因Δv的分量為Δv_f(t)和Δv_f(t+1)，故由式(14)知第i個約束條件可表示為

d_1iΔv(t)+d_2iΔv(t+1)≤c_i

在實際控制問題中，因Δvf(t)和Δvf(t+1)僅在由二者張成平面的第Ⅰ象限(F(t)