自适应Smith扭矩控制器

时延下扭矩平稳

针对铣削过程通信时延与工况时变问题，集成在线参数估计与Smith预估器，实现对切削扭矩的平稳调节，避免切削深度变化时的振荡。

Hong, Mao Qi · Tsai, Mengshiun

Journal of Manufacturing Processes 2024

参数信息

加工时间缩短

10.5 %

技术优势

补偿通信时延

Smith预估器结构用于解决此前研究忽略的通信死区时延问题，避免时延引起的振荡。

自适应适应工况变化

在线参数估计器实时反映包括刀具磨损和系统不确定性在内的切削过程动态，使控制器在不同切削深度下保持性能。

振荡更小扭矩更稳

相比传统PI控制器或Smith预估器，自适应Smith控制器调节进给速度以保持恒定扭矩，振荡更少。

加工时间缩短10.5%

与无控制情况相比，所提出的控制架构将加工时间缩短了10.5%。

应用场景

• 自适应加工：在线估计切削动态，自动调节进给，应对刀具磨损和工况变化。
• 机床控制：可直接集成到数控系统，补偿通信时延，实现稳定扭矩控制。
• 制造过程监控：在线参数估计器反映刀具磨损和系统不确定性，辅助过程状态监控。
• 智能制造装备：自适应控制提升铣削过程智能化水平，减少人工干预。