[发明专利]一种数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制方法

摘要

一种数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制方法，针对数控裁断加工过程自动送料位置跟踪目标值的控制问题，建立数控裁断加工过程输送带位移与输送有效扭矩的动态数学模型，根据送料位置与目标值之间的跟踪偏差建立等价的数控裁断加工过程输送带位移与输送扭矩量的状态空间模型，并利用MatLab函数care的计算结果，设计一个数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制器，实现数控裁断加工过程自动送料位置对目标值的自动跟踪控制。本发明提供一种设计简单且易于实现、实时性较好、快速性较好和准确性较高的数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制方法。

主权项

1.一种数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)、考虑数控裁断加工过程原料输送带位移与输送扭矩的二阶连续时间动态数学模型，参见式(1)：其中，t表示时间变量，s；x1表示输送带的位移变量，即送料位置，m；x2表示输送带的送料速度，m/s；“·”表示对应变量的一阶导数；常数C是阻尼系数，N·s/m；M是原料的质量，kg；常数H是传动装置的导程，m；常数J是输送装置等效转动惯量，kg·m2；常数π＝3.14；F是原料输送扭矩，N·m；2)、根据数控裁断加工过程自动送料位置的目标值xr，定义位移转换变量z1(t)＝x1(t)‑xr和z2(t)＝x2(t)，得x1(t)＝z1(t)+xr，代入式(1)，整理得到一个等价的数控裁断加工过程原料输送带位移状态空间模型，参见式(2)：其中，列向量z＝[z1,z2]T，上标T表示向量转置；矩阵A和B分别为3)、给定一个参数μ>0，设计用于计算数控裁断加工过程自动送料位置跟踪控制系统在t时刻的输送扭矩量的跟踪控制律，参见式(3)：F(t)＝‑μBWz(t)                         (3)其中，矩阵W为正定对称矩阵，通过MatLab函数care计算，参见式(4)：其中，矩阵I2为2阶单位矩阵；4)、在线测量读取数控裁断加工过程自动送料位置的实际值和目标值，根据式(3)实时计算数控裁断加工过程自动送料的输送扭矩量，数控裁断加工过程自动送料自动控制系统调整输送带的有效扭矩量；在下一个控制周期时，重新测量读取数控裁断加工过程自动送料位置的实际值和目标值，根据式(3)实时计算数控裁断加工过程自动送料的输送有效扭矩量，数控裁断加工过程自动送料自动控制系统调整输送带的有效扭矩量，如此周而复始，实现数控裁断加工过程自动送料位置的自动跟踪控制。