一种智能双模数控伺服进给控制器设计

　　智能双模控制器采用基于模糊规则的“软切换”原理进行，控制器的控制算法由如下的“模糊控制规则”进行切换：

　　通过改变模糊切换规则的隶属度函数的形状和a_i（i＝1，2）的值可以获得不同的控制强度分量。当输入误差和误差变化量分别为E_i和E_ci时，通过图6的模糊切换控制规则隶属函数对应得到m₁ 和m₂，与（ａｎｄ）运算方式采用取小运算。

3 仿真分析

　　利用Matlab仿真软件对图1所示的典型数控伺服进给系统在不同控制方法下进行仿真，得到的阶跃响应曲线如图7所示，其控制性能指标如表3所示。

　　由表3可以看出：当系统参数发生变化时，PID控制器所对应的响应曲线变化最大，常规模糊控制器对应的响应变化较小，基于自调整模糊比例因子、规则因子智能双模控制器对应的响应变化最小。这表明ＰＩＤ控制器、常规模糊控制器、自适应模糊控制器的鲁棒性依次增强。

4 结　　论

　　（1）针对伺服进给系统的复杂性、非线性以及模型不确定性的特点，设计出的Self adaptiveFUZZYＰＩＤ智能双模控制器能根据伺服进给系统在不同的响应阶段和性能指标，自动调整控制参数，自动切换控制算法，以适应数控进给伺服系统在不同的工作状态下的动态性能要求。

　　（2）模糊无触点“软切换”功能避免了一般双模控制算法在控制方式切换时存在的扰动、超调量增大、调节时间长等缺点，实现了控制方式的平稳过渡。

　　（3）仿真试验表明，所设计的Self adaptiveFUZZYPID智能双模控制器具有动态响应快、控制精度高等特点，提高了系统的动、静态特性，是一种提高控制性能的有效方法。