【正文】 g motion in the sliding mode. The sliding motion is governed by the reduced order system, which is not affected by system uncertainties. Consequently, the sliding motion is insensitive to disturbance and parameter variations (Utkin, 1992). The essential part of VSS control is its discontinuous control action. In the control of electrical motor drives power switching is normal. In this case, the conventional continuoustime/discontinuous VSS control approach can be successfully applied. However, in many control applications the discontinuous VSS control fails, and chattering arises (S[abanovicH, Jezernik, amp。 Kawamura, Itoh amp。 彈性伺服機(jī)構(gòu)可以看成是一個(gè)彈簧連接的雙量機(jī)構(gòu)。 因此 ,確保準(zhǔn)確的位置跟蹤 。激光切割機(jī)也是，它要求快速運(yùn)動(dòng)快速且高準(zhǔn)確度。另一方面 ,他們產(chǎn)生較多的不確定的動(dòng)態(tài)和更高的傳動(dòng)誤差。設(shè)備參數(shù)的變化、不確定的動(dòng)態(tài)和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的干擾 ,以及機(jī)械振動(dòng)是必能保證系統(tǒng)的強(qiáng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)的高性能的因素。漸近線的擾動(dòng)的估算是控制方案的關(guān)鍵的部分。 本文陳述如下。摘要在第五部分總結(jié)和歸納了。采用兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這樣的水平面。 Y軸運(yùn)動(dòng)是由 Y傳動(dòng)提供的。 X驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由一變速箱以及帶傳動(dòng) (圖 2)。沉重的橋接器由兩條平行傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng) 。高階系統(tǒng)擁有多項(xiàng)的能被驅(qū)動(dòng)器的階躍響應(yīng)觀測到的共振頻率 (見第 4部分 )。換句話說 ,控制設(shè)備的設(shè)計(jì)模型將密切配合真正系統(tǒng)頻率響應(yīng)直到第一階共振。 ●電機(jī)軸和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)輪的剛性關(guān)聯(lián)是可采用的。 沒有注意到的 耦合的動(dòng)力學(xué) Y軸傳動(dòng)由于平行傳動(dòng) ,因此 ,雙履帶傳動(dòng)可看成同級(jí)別的單履帶傳動(dòng)。主動(dòng)輪、電機(jī)軸和減速機(jī)都被看作是驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的集中慣量。輪 車架系統(tǒng)的力學(xué)模型系 統(tǒng)及其方案分別顯示在圖 3和圖 4。然后 ,控制對(duì)象模型如圖 5。帶延伸 τ 被迫通過應(yīng)用扭矩 q。 M是負(fù)荷端質(zhì)量 。 圖 5是控制裝置的方框圖 由于錯(cuò)誤的不確定的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的的控制模型的要求 ,提出了一種魯棒控制律 。傳統(tǒng)的方法利用不連續(xù)的切換控制保證了滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)在滑模面里。控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源轉(zhuǎn)換裝置是正常的。震動(dòng)的主要原因是忽略高階控制裝置動(dòng)力學(xué)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、傳感器噪聲 ,還有在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)里的計(jì)算機(jī)離散時(shí)間的實(shí)施。此外 ,在離散系統(tǒng)里的不連續(xù)控制不能保證滑模面 ,取而代之的是采用連續(xù)控制。在第一種情況里 ,制動(dòng)器動(dòng)力學(xué)將會(huì)被認(rèn)為是非模型動(dòng)力學(xué)。在滑膜里與抑制擾動(dòng)和靈敏度的參數(shù)的變化相一致的情況是違反的。這樣的一種控制方案已被用于很多最近發(fā)展起來的 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)里，如在 巴圖里尼、費(fèi)拉拉和埃塞里。控制目標(biāo)是位置的軌跡跟蹤。為了消除抖振問題和保存的魯棒性 ,控制算法采用連續(xù)控制方法。這部分被安排在如下章節(jié)里。最后 ,所提到的控制方案在 。第 。此外 ,所提出的控制算法考慮了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力 ,以期重塑這些低度阻尼致動(dòng)器的帶寬。因?yàn)閺椥詡鲃?dòng)機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器的帶寬很相像所以 傳統(tǒng)的 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制 算法未能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的控制目標(biāo)。 該系統(tǒng)將被給定的方程式控制 。當(dāng)為抵消的干擾存在于 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 不能保證不變滑模面。因此 ,干擾估計(jì)方法者優(yōu)先考慮 ,而不是 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制 抑制擾動(dòng)。震動(dòng)是一個(gè)不重要的問題。詰責(zé)尼克已經(jīng)開發(fā)了一種實(shí)現(xiàn)機(jī)械剛性原理通過結(jié)合常規(guī) 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制理論 及干擾估計(jì)的方法的控制算法。然而 ,在很多不連續(xù) 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 的控制應(yīng)用程序都失敗了還發(fā)生震動(dòng)。因此 ,滑模面不受擾動(dòng)和參數(shù)變化的影響 (Utkin,1992年 )。 傳動(dòng)控制變可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 的目標(biāo)控制設(shè)計(jì)是找到一個(gè)控制輸入 ,這樣的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)僅局限于滑動(dòng)方式。 是傳動(dòng)干擾力矩﹔ 是負(fù)載干擾力矩﹔ 是彈簧干擾力矩﹔ 是傳遞常數(shù)。 （ 1） Hw(s)表示帶張力動(dòng)力學(xué)的傳遞函數(shù) （ 2） 是自然共振頻率 （ 3） 是帶的阻力。第一部分用取決于天性履帶的阻尼動(dòng)力學(xué)差來描述。但是 ,根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)分析 ,所得到的模型能夠調(diào)整。慣量和負(fù)荷由彈簧聯(lián)系的。 在帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型有著集中參數(shù)的、線性的、無質(zhì)量的彈簧表示履帶的彈性。 用以上假設(shè) ,動(dòng)態(tài)模型將縮減至一個(gè)有兩個(gè)傳動(dòng)輪的只包含一階共振的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此 ,根據(jù)信號(hào)分析與驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn) ,假設(shè)可制定為如下 : ●在電流控制方式里直流伺服系統(tǒng)的運(yùn)作確保在電機(jī)軸上有一個(gè)忽略的時(shí) 間常數(shù)的高動(dòng)態(tài)扭矩。另一方面 ,設(shè)計(jì)目的是得到一個(gè)高性能控制系統(tǒng)的同時(shí)降低控制器復(fù)雜性。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過減少馬達(dá)的速度的傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)和變速箱來帶動(dòng) 的主動(dòng)輪與傳動(dòng)系聯(lián)系。帶傳動(dòng)由正時(shí)帶和兩個(gè)滑輪組成﹕讓皮帶運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪。 這些負(fù)載在無阻力的滑動(dòng)面滑過。 X軸傳動(dòng)使激光頭沿 X軸方向的運(yùn)動(dòng)。 激光系統(tǒng)的基本組成 ﹕ ●因此沒有考慮運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)所以 電源設(shè)備被放置 在后臺(tái)﹔ ● 激光束 來源 即產(chǎn)生激光束 (激光器 ) ﹔ ● 激光頭即引導(dǎo)激光到理想的剖切面 。在第三節(jié) ,對(duì)于關(guān)于系統(tǒng)彈性伺服機(jī)構(gòu) 可變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制進(jìn)行了深入探討 ,并對(duì)運(yùn)動(dòng)的起源控制方案進(jìn)行了闡述。因此 ,介紹了一種改進(jìn)后的會(huì)出現(xiàn)非剛性、彈性傳動(dòng)的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制方案。控制方案是在運(yùn)動(dòng)控制算法的基礎(chǔ)上由詰責(zé)尼克、科 克和哈尼克 1994年研制出的。此外 ,帶傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)包括很多諧振頻率，即反饋控制中的不穩(wěn)定因素。激光切割機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由有一個(gè)正時(shí)帶的帶傳動(dòng)組成的。最高的利益是快速動(dòng)態(tài)行為與準(zhǔn)確軌跡跟蹤。因此 , 利用 可變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制理論推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)控制算法。 Levant, 1996). Such a control scheme has been used in a number of recently developed VSS control designs, . in Bartolini, Ferrara and Usai (1998). In the latter, the secondorder sliding mode control is invoked to create a dynamical controller that eliminates the chattering problem by passing discontinuous control action onto a derivative of the control input. The system to be controlled is given by Eqs. (1) ―(5) and the system output is the load position. The control objective is the position trajectory tracking. The control algorithm that is proposed in this paper has been developed following the idea of the VSS motion control presented by Jezernik. Since the elastic beltdrive behaves as a low bandwidth actuator, the conventional VSS control algorithm failed to achieve the prescribed control objective. Thus, the robust position trajectory tracking control algorithm presented in the paper has been derived using secondorder sliding mode control. In order to eliminate the chattering problem and preserve robustness, the control algorithm uses the continuous control law. Following the VSS disturbance estimation approach, it will be shown that the disturbance estimation feature of the proposed motion control algorithm is similar to the control approach of Jezernik (Jezernik et al., 1994). Additionally, the p