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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:賀信
研究生(外文):Ho, Hsin-Chiang
論文名稱:多軸工作台之解耦合運動控制
論文名稱(外文):Decoupled Motion Control for Multi-Axis Tables
指導教授:顏 家 鈺呂 秀 雄---
指導教授(外文):Yen, Jia-YushLu, Shou-Shong
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:解耦合運動控制多軸運動控制交叉耦合控制
外文關鍵詞:Decoupled ControlMulti-Axis Motion ControlCross-Coupled Control
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本論文針對多軸運動控制系統提出一些新的路徑控制法則。針
對多軸運動追蹤問題,在高速追蹤時路徑誤差的降低成為提升精度
的一個重要努力方向,交叉耦合控制架構即是為了此一目的而推導
出來的。本文首先針對交叉耦合控制架構進行研究,進而將其延伸
至三維空間中,推導出三維交叉耦合控制方法,並利用電腦模擬,
驗證其降低路徑誤差的能力。
其次,針對多軸的切削路徑,本文將伺服回饋誤差信號分解成
垂直路徑方向與平行路徑方向兩分量,使得控制架構亦據而分解為
此兩部份。本文將導出系統動態解耦合成為垂直與平行路徑方向之
步驟,進而設計解耦合之控制器;垂直路徑方向之控制器負責減低
路徑追蹤誤差,而平行路徑方向之控制器則負責維持沿著待追蹤曲
線的追蹤速率。將此法則應用於電腦控制之XY平台上,實驗結果
驗證此法則可以得到令人滿意的追蹤效果。由於新的控制法則可將
控制信號以及控制迴圈依兩不同目的(路徑追蹤準確度與追蹤速率)
分解開來,能針對追蹤路徑設計避免過切的控制器,成功地解決加
工時的過切問題。
In this thesis a new path-following control method is proposed for
the multi-axis motion control systems. In high speed machining, how to
reduce the contouring error becomes an important issue. A cross coupled
control algorithm has thus been proposed for reducing the contouring
error. In this thesis, the cross coupled control algorithm was extended to
three dimensional space. The three dimensional cross coupled control
procedure was derived and the ability to reduce contouring error was
confirmed by computer simulation.

The contouring error is first decomposed into normal tracking error
and the advancing tangential error. A dynamically decoupled procedure is
then proposed for the normal tracking dynamics and the tangential motion
dynamics. Finally, a dynamically decoupled controller is proposed to
compensate for the errors. The controller for the normal motion
minimizes the normal tracking error while the controller for the tangential
motion maintains a desired feed rate. The method is applied to the
contouring control of an experimental X-Y table, and the experimental
results showed good tracking and trajectory following characteristics. The
same controller structure can also be used for non-over
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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