高速高精度伺服系统前馈参数及智能整定研究

摘要

永磁同步直线电机组成的运动平台在高速高精度的定位系统有着广泛应用,其控制策略通常采用“反馈+前馈”复合控制方案,前馈参数的整定是“反馈+前馈”复合控制方案的技术难题。针对工程应用中前馈参数难以整定问题,在运动平台上采用“三环PID+三参数前馈”的复合控制方案并使用四阶S曲线规划算法构建高速高精度伺服系统,提出使用差分进化算法对3个前馈参数进行智能优化,设计了3种适应度函数,可根据系统性能要求针对性优化动态性能或静态性能。实验结果表明,与纯PID控制效果相比,在前馈参数智能整定后,针对动态性能优化的系统最大动态误差降低了90%,针对静态性能优化的系统最大静态误差降低了96.4%,说明了前馈智能整定算法能够获取前馈参数最优值,充分发挥复合控制器优势,优化系统性能,适用于实际的工程应用。