基于模糊理论的数控伺服系统仿真研究

                      在数控伺服系统中，当系统参数发生变化或者受到外界干扰时，采用PID控制容易导致过大的超调甚至引起震荡，从而使系统的动静态性能变差。本文提出一种模糊PID控制器，它结合了PID控制和模糊控制的优点，具有较好的自适应和抗干扰能力。以本研究所研制的数控高速铣齿机Z轴位置伺服系统为研究对象，在Matlab中分别采用PID和模糊PID控制进行仿真。结果表明，模糊PID控制器具有较强的鲁棒性和抗干扰能力，更能满足数控伺服系统的性能要求。关键字：模糊PID控制器；交流伺服系统；位置控制；MATLAB仿真Simulation  on  CNC  servo  system  based  on  fuzzy  theorySHI  Li-ting,  HUANG  Xiao-diao  ,  HONG  Rong-jing（Mechanical  and  Power  Engineering  Department  of  Nanjing  University  of  Technology,  Nanjing  Jiangsu,  210009,  China）Abstract:  Variation  of  the  system  parameters  and  external  disturbances  always  happen  in  the  CNC  servo  system.  With  a  PID  controller,  it  may  lead  to  large  overshoot  even  oscillation,  then  the  steady  state  and  dynamic  state  performance  will  be  worse.  In  this  paper,  a  fuzzy-PID  controller  was  proposed,and  it  incorporated  the  advantages  of  PID  control  and  fuzzy  control，which  had  good  performance  of  adaptation  and  disturbance  rejection.  Based  on  the  z-axis  position  servo  system  of  a  high-speed  milling  machine  researched  on  our  institute,  simulations  were  carried  out  in  Matlab  with  PID  controller  and  fuzzy-PID  controller.  The  results  show  that  the  system  has  stronger  robustness  and  disturbance  rejection  with  the  latter,  which  can  meet  the  performance  requirements  of  the  CNC  servo  system  better.Keywords:  Fuzzy-PID  controller;  AC-servo  system;  Position  control;  MATLAB  simulation