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中国工程机械学报2026年第01期:机床主轴转速模糊PID控制优化仿真研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙艳萍;

单位:昆明学院机电工程学院;

摘要:随着制造业对机床主轴加工精度要求的不断提高,机床主轴转速的精确控制成为关键问题。对此,探讨一种基于蝙蝠算法优化的机床主轴转速误差模糊比例-积分-微分(PID)控制方法。建立了机床主轴驱动系统模型,给出了电机运动方程式。引入模糊PID控制策略,以提高系统的适应性和鲁棒性。为进一步优化控制性能,采用蝙蝠算法对模糊PID控制器的参数进行优化整定,给出了机床主轴控制系统优化流程。利用Matlab软件对机床主轴转速跟踪误差进行仿真,验证所提出控制方法在减少机床主轴转速跟踪误差、提高系统稳定性和动态响应性能方面的显著优势。研究结果表明:采用蝙蝠算法优化模糊PID控制方法,机床主轴转速跟踪误差相对较小,震荡次数较少,超调量较小,趋于稳定状态需要时间较短。采用蝙蝠算法优化的机床主轴模糊PID控制方法,能够有效满足现代机床主轴高精度加工需求,为机床控制领域的发展提供了理论依据。

关键词:机床主轴;;模糊比例-积分-微分(PID)控制;;蝙蝠算法;;转速;;仿真

基金资助:云南沈卫明院士工作站资助项目(202505AF350084);; 云南省智能物流装备与系统重点实验室资助项目(202449CE340008)