作为数控机床的主要部件,主轴驱动控制系统直接影响数控机床的加工精度。经典PID控制算法的基础上,本文提出了一种在线自适应PID控制器,并对所得结果进行仿真,仿真曲线表明该算法能够更好地跟踪控制信号,具有更好的控制精度。控机床控制主轴运动装置也可称为数控机床传动系统。在CNC系统运行中的主要功能是完成控制主轴运动系统的动力装置部分。为主轴驱动电机的重要轴驱动,它可以使用轴伺服甚至无需驱动。驱动过程中,电主轴由于使用电能而取消传动机构,这尽可能简化了主轴结构,但也提高了机床移动到主轴的精度。
控。点是机床的刚性相对较低,功率不高,大部分都在10KW。于以上分析的特点,其主要发展方向是高速,高精度。般设计速度大于10,恒温阀芯000 rpm。统的PID算法传统的PID控制算法由结构图组成,如图1所示,包括比例控制,积分控制和差分控制。
典经典PID控制器控制律如下:式中:KP是比例系数KI是积分系数KD是微分系数.PID控制器各部分的功能如下:(1)比例控制(P) ):比例控制的引入主要用于比例运算。
面反映控制系统的偏转信号,以最快的速度产生指令,改变减小方向的偏差; (2)积分控制(I):积分控制的引入主要是为了确保实际输出值处于稳定状态。
有静态跟踪给定的输入值; (3)差动控制(D):差动控制的引入主要是为了提高闭环系统动态响应的稳定性和速度。适应PID调节算法的在线学习是PID自适应在线调谐算法的关键特征之一。习规则适应于基于所获得的知识结构的控制目标的变化。监督学习方法意味着不需要外部控制信号,无监督学习规则表示如下:为系统提供动态输入信号,使每个单元竞争找到有用的间隔。
元i的激活值由Oi表示,Oj表示单元j的激活值,Wij表示单元i对单元j的激活值,并且关系可以是由下式表示:其中η是学习率。应和适应性调整规则:(1)当| e |为了提高控制系统的实际快速响应特性,Kp应该是一个较大的值和一个较小的Kd,通常取Ki = 0。2) e |和| ec |中等大小,为了提高系统的控制效果,Kp应该更小,否则会明显影响控制效果; (3)当| e |小,改善系统控制效果可以增加Kp和Ki的值。验仿真分析基于在线自适应调整PID算法的理论分析,其仿真响应曲线由Matlab软件进行分析和研究,图2为仿真模拟响应曲线。适应调整PID算法。短更精确。
论本文采用MATLAB软件对数控机床控制系统的在线自适应调整算法进行分析和搜索,并通过计算机进行仿真。真实验表明,自适应调整PID算法在线可以实现卓越的控制精度。
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