基于进料速度的双线性电机驱动龙门架台坐标轮廓控制：采用全驱动系统方法

《Automatica》：Feed velocity based coordinated contouring control for dual-linear-motor-driven gantry stage via fully actuated system approach

　　

施祥嘉|支泰刘|建斌邱|高贵军

摘要

双线性电机驱动龙门系统（DLMDGS）的轮廓控制在工业研究中至关重要，因为它显著影响运动设备的性能。然而，现有方法无法充分发挥DLMDGS的全驱动特性，且其实现复杂性限制了实际应用。为克服这些限制，本文提出了一种基于全局任务坐标框架下的全驱动系统（FAS）控制方案，通过多轴协调和冗余执行器同步实现高精度轮廓跟踪。结合固定时间扰动观测器，FAS控制方案有效应对系统不确定性、扰动和非线性因素，形成理想的闭环结构。与传统依赖于数值估计路径长度的方法相比，FAS控制器是根据所需的轮廓速度进行设计的，从而避免了数值估计带来的误差。此外，扰动观测器的固定时间收敛性和所提出控制方案的稳定性已通过理论证明。最后，通过在实际DLMDGS平台上的实验验证了所提FAS控制方案的有效性。