第40卷第4期Vol.40No.4重庆工商大学学报(自然科学版)JChongqingTechnol&BusinessUniv(NatSciEd)2023年8月Aug.2023基于三维扫描振镜系统音圈电机的离散滑模控制游肖洋,陈光胜,汪雪光上海理工大学机械工程学院,上海200093摘要:近20a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2.1ms和2.4ms,10%全行程正弦信号位置跟踪的定位精度在3×10-4mm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;离散滑模控制中图分类号:TP273文献标识码:Adoi:10.16055/j.issn.1672-058X.2023.0004.008收稿日期:2022-04-26修回日期:2022-06-02文章编号:1672-058X(2023)04-0057-06基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1104600).作者简介:游肖洋(1998—),男,硕士研究生,从事振镜软硬件控制研究.通讯作者:陈光胜(1972—),男,副教授,硕士生导师,从事智能装备控制技术、机电系统高速高精度运动控制、数控机床精度检研究.Email:cgs-168@163.com.引用格式:游肖洋,陈光胜,汪雪光.基于三维扫描振镜系统音圈电机的离散滑模控制[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2023,40(4):57—62.YOUXiaoyang,CHENGuangsheng,WANGXueguang.Discreteslidingmodecontrolofvoicecoilmotorbasedon3Dscanninggalvanometersystem[J].JournalofChongqingTechnologyandBusinessUniversity(NaturalScienceEdition),2023,40(4):57—62.DiscreteSlidingModeControlofVoiceCoilMotorBasedon3DScanningGalvanometerSystemYOUXiaoyang,CHENGuangsheng,WANGXueguangSchoolofMechanicalEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,ChinaAbstract:Inthepast20years,laserscanningt...