基于三维扫描振镜系统音圈电机的离散滑模控制

摘要：

近20 a来,激光扫描技术被广泛应用于工业加工领域,三维扫描振镜作为一种更高效的激光加工仪器,其核心部件和关键技术主要依靠国外进口.针对国内对三维扫描振镜系统研究较少,且在传统控制方法下,振镜电机普遍存在阶跃响应慢和控制精度低等问题,设计了一种基于新型趋近律与干扰补偿器相结合的离散滑模控制器,该控制方法有效补偿了外部的干扰,具有强鲁棒性.首先,建立基于三维扫描振镜系统的音圈电机线性动力学模型,并对该模型离散化,构建其离散状态空间方程;其次,依据滑模变结构控制理论设计离散系统控制器;最后,通过Simulink搭建控制系统的仿真模型,仿真结果表明:1％和10％的全行程阶跃响应时间分别为2.1 ms和2.4 ms,10％全行程正弦信号位置跟踪的定位精度在3×10-4 mm以内,实现了对指令信号的完全跟踪,达到了工程应用要求,为高速三维扫描振镜系统的控制研究提供了新的思路.

关键词：三维扫描振镜、音圈电机、离散滑模控制

所属期刊栏目：40

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划2017YFB1104600

在线出版日期：2023-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：57-62