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2012年 1月 机床与液压 Jan.20l2
第40卷 第 1期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1.40No.1
DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.01.008
基于遗传算法优化的数控切割机伺服系统控制研究
张文武,程 良伦
(广东工业大学 自动化学院,广东广州510006)
摘要:数控切割机伺服系统存在参数时变、负载扰动、电机非线性等特性 ,难以准确建模。针对该问题,提出基于遗
传算法优化的模糊PID控制方法。该方法将遗传算法和模糊PID控制方法相结合,用遗传算法来优化模糊控制规则。将该
方法应用于 自主开发的数控切割机伺服系统的控制中,结果表明:采用该控制方法,系统具有 良好的静、动态特性 ,切割
质量显著提高。
关键词:数控切割机;伺服系统;模糊 PID控制 ;遗传算法
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1001—3881(2012)1—026—4
ResearchontheServoSystem ControlOfCNC CuttingMachineBased
onGeneticAlgorithm
ZHANG Wenwu,CHENG Lianglun
(FacultyofAutomation,GuangdongUniversityofTechnology,GuangzhouGuangdong510006,China)
Abstract:Bytakingintoaccountparameterstime—varying,loaddisturbance,motornonlinearityanddifficulttoaccuratelymodel
problems,thefuzzyPID controlmethodwasproposedbasedongeneticalgorithm.Inthismethod,geneticalgorithmwascombinedwith
fuzzyPID controlandgeneticalgorithm wasusedtooptimizefuzzyreasoningrules.Thismethodwasusedinself-developedCNCcutting
machinesenrocontrolsystem.Theresultshowsbyusingthiscontrolmethod,thesystem hasgooddynamicandstaticperformance,and
thecuttingqualityisimprovedobviously.
Keywords:CNC cuttingmachine;Servosystem ;FuzzyPID control;Geneticalgorithm
伺服系统是数控切割机系统的重要组成部分,其 PID控制应用于数控切割机伺服系统控制中,并利用
主要任务是控制切割机床执行部件运动的位移、方向 遗传算法对模糊控制规则进行优化 ,取得了良好的控
和速度 。它由机械传动机构及执行部件和电气驱动 制效果。
控制两大部分组成。前者包括工作台、滚珠丝杠和传 1 数控切割机伺服系统控制模型的建立
动齿轮等,后者则包括伺服电机、驱动控制系统、功 数控切割机系统由数控系统、机床、伺服系统、
率放大器 、检测单元等。 气路系统、升降系统、位置或速度传感器等组成。数
伺服系统是切割机实现高速度高精度加工的关键 控系统是数控切割机的指挥中枢,用来存储工件切割
系统。目前数控切割机伺服系统较多采用三环 (电 程序、与计算机通讯、进行各种插补 、向各轴伺服驱
流环、速度环和位置环)PID调节控制方法。该控制 动器发出控
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