超磁致伸缩致动器的复合反馈控制及其在变椭圆销孔精密加工中的应用

摘要

针对非对称性销孔的镗削加工,研究了用于高负荷孔精密镗削装置的超磁致伸缩致动器(GMA)的相关控制.考虑GMA的迟滞非线性,分析了准静态改进型Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型的数学机理;为提高其动态适用频域和控制精度,提出了结合相角前馈补偿的动态改进型P-I模型,获得了满意的控制效果.结合PID反馈控制搭建的闭环控制实验结果显示,GMA的迟滞非线性由补偿前的14.5％～67.2％减小到1.5％～4.3％,有效降低了迟滞系统的非线性误差.在此基础上进行了椭圆销孔试镗削实验,结果显示其椭圆度均符合图纸要求,验证了补偿方法的正确性.本文的研究为实现高负荷异形孔的精密加工提供了新方法.