基于改进PSO算法的直接进给轴伺服参数优化

李田田

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)



基于改进PSO算法的直接进给轴伺服参数优化

李田田

(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)

优化直接进给轴伺服参数对于提高进给轴快速响应性、跟随精度和抗干扰性等均具有重要作用。文中分析了数控系统中应用传统方法整定伺服参数存在的问题，提出了一种基于改进的微粒群优化算法(PSO)的直接进给轴伺服参数优化方法。建立了直接进给轴伺服系统数学模型，并给出了通过改进PSO算法整定直接进给轴伺服参数策略，利用Matlab/Simulink对直接进给轴的运动特性进行了仿真分析。仿真结果表明，与常规伺服参数整定方法相比，改进的PSO算法整定的伺服参数使直接进给轴伺服系统具有更好的动态特性，提高了进给轴响应特性、跟随精度和抗干扰性。

直接进给轴；直线电机；伺服参数；PSO；数学模型；Matlab/Simulink

LI Tiantian

(School of Mechanical Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)

直线电机具有响应速度快、定位精度高、无行程限制、效率高等优点[1-2]，在高速高精度运动中，直线电机驱动的进给轴无需中间传动环节，是实现直接驱动技术的一种理想进给驱动机构[3]。然而，这种直接驱动进给轴特有的“零传动”方式使负载变化、内部扰动和外部干扰不经过中间传递环节直接作用在工作平台上，使其运动控制对伺服参数更加敏感[6]，对直接进给轴的控制提出了新的要求。先进的控制策略，如滑模控制、自适应控制、模糊控制等，在直线电机控制上得到有效的应用，但这些控制方法算法复杂、计算量大，影响到实际应用的实时性。……