数控机床用磁悬浮平台的动态滑模控制

摘要

针对龙门数控机床的移动工作平台与静止导轨之间存在的摩擦问题,采用磁悬浮技术实现零摩擦驱动.为了实现开环不稳定且高度非线性的磁悬浮平台悬浮气隙的精确控制,采用动态滑模控制方案.首先针对所建立的工作平台电悬浮系统的动态非线性数学模型,设计一个使系统状态在有限时间内到达稳定点的滑模面,通过等效控制和切换控制律实现对参数摄动和外部扰动的完全鲁棒性.其次,在此基础上设计了一种动态滑模控制器,有效的削弱滑模控制抖振,实现工作台的高度稳定悬浮.仿真结果表明,该控制策略使悬浮系统对参数变化及周期性扰动具有很强的鲁棒性.