摘 要：直線電機是實現非圓截面類零件數控車削加工的關鍵，針對其跟蹤目標軌跡已知和對外部干擾及模型參數攝動敏感的特點，研究了一種具有離散時域擾動觀測器的#-c字預見控制方法。首先，通過在最優(yōu)狀態(tài)反饋控制的基礎上增加目標預見前饋項，減小了直線電機伺服系統(tǒng)的位置跟蹤誤差;其次，將外部干擾和模型參數攝動作為等效控制輸入，設計了一種離散時域擾動觀測器加以抑制，增強了預見伺服系統(tǒng)的魯棒性。仿真結果表明，該控制方法能夠滿足高速高精度條件下對非圓截面零件的車削加工要求。

關鍵詞：數字預見控制;魯棒控制;擾動觀測器;

0 引言

　　工業(yè)中存在著一類截面為非圓形狀的零件，如內燃機活塞、凸輪等，這類零件的數控加工通常采用高頻響、高精度的直線電機直接驅動刀具，按照一定規(guī)律做快速準確的直線往復運動，從而加工出工件的非圓表面輪廓。刀具能否快速精確地跟蹤加工目標軌跡，除了與直線電機的動態(tài)響應能力有關外，主要取決于伺服系統(tǒng)的跟蹤性能。因此，必須研究有效的控制方法以提高直線電機伺服系統(tǒng)的跟蹤精度。

　　在跟蹤控制領域，當被控對象的運動軌跡部分或全部已知時，可以通過預見控制，充分利用被控對象目標值的未來信息，改善被控系統(tǒng)的頻響，提高系統(tǒng)的跟蹤精度。Bender利用Wiener濾波原理解決了一類預見控制問題，并應用于汽車主動懸架系統(tǒng)的控制”。HaiWu提出了一種預見預測控制方法，提高了數控機床輪廓控制的精度”0。DongmeiLi設計了離散系統(tǒng)的最優(yōu)預見伺服系統(tǒng)，并應用于巡航導彈的地面跟蹤控制。Mohamed研究了非線性系統(tǒng)的預見控制方法，并應用在工業(yè)機械手的路徑控制中”。預見控制方法通,g-是基于最優(yōu)控制理論設計的，這種方法的缺點是當系統(tǒng)存在建模誤差或外界干擾時，其跟蹤控制結果會出現較大的誤差，表現為魯棒性較差，從而限制了其實用性。

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