[发明专利]虚拟轴机床并联机构运动控制的自适应动态滑模控制方法

权利要求书

1.一种虚拟轴机床并联机构运动控制的自适应动态滑模控制方法，其特征是采用如下步骤：

1）以电机驱动器和电机为被控对象，以虚拟轴机床并联机构为负载，建立带有电机驱动轴干扰项的虚拟轴机床各支路控制器的被控对象数学模型；

2）根据虚拟轴机床加工控制要求，规划出虚拟轴机床并联机构的运动路径，确定在实现并联机构期望运动过程中虚拟轴机床各支路驱动电机的期望运动轨迹；

3）检测虚拟轴机床各支路驱动电机的实际运动状态；

4）构建动态切换函数；

5）设计针对电机驱动轴干扰的自适应率；

6）基于步骤1）所建立的被控对象数学模型设计自适应动态滑模控制律，据此计算出虚拟轴机床各控制支路电机驱动控制量；

7）将各控制支路电机驱动控制量发送给各电机驱动器，驱动虚拟轴机床并联机构实现期望运动。

2.根据权利要求1所述的虚拟轴机床并联机构运动控制的自适应动态滑模控制方法，其特征是：步骤1）中所述被控对象数学模型为                                                   ， 其中为支路电机的实际运动角位移；u为系统控制输入；；和根据电机驱动器的设置参数和电机参数确定，其中交流伺服电动机驱动器设置为速度控制模式， R_p为交流伺服电动机绕组电阻，K_a为功率放大增益；K_i为电流反馈增益，J为交流伺服电动机轴上总转动惯量；L_p为绕组电感； K_tp为转矩常数；K_v为速度反馈系数；K_pre为速度环增益；d(t)为作用在电机驱动轴上的系统干扰，建模时无需确定，待结合动态滑模控制进行自适应估计和控制；

步骤4）中，构建动态切换函数为；式中：为严格的正常数；为滑模曲面函数，c₁、c₂取正常数；为虚拟轴机床各支路驱动电机运动的角位移误差；

步骤5）中，设计自适应率为；为作用在电机驱动轴上的系统干扰d(t)的估计；

步骤6）中，通过自适应动态滑模控制律确定虚拟轴机床各控制支路的电机驱动控制量；T为虚拟轴机床数控系统伺服周期；由已知量或可检测量构成，其中、b均取正常数。