好。由于复杂控制结构并不定意味着更好性能，扰动观测器被认为只适用于轴。为了提高轴伺服回路抗干扰特性，需要设计和测试干扰观测器。图显示了个离散扰动观测器原理图，其中是控制器输出，是干扰信号，是设备输出，是干扰估计量，是个反馈控制器，是种性能指标，是个名义上设备模型，和是个低通滤波器。这很容易看到，如果和，则到传递函数为，但是在此结构式中从到为零。因此是必需，以确保稳定。基于干扰观测器更完整讨论可以被找到。标准设备模型，零相位误差跟踪控制和巴特沃斯低通滤波器截止频率为㎐，它们被用在我们实验中。图比较了输入电压为，干扰为和持续时间时，∞控制器和无干扰观测器位移恢复时间。我们可以看到，干扰观测有助于伺服控制回路从受到干扰状态快速恢复。在实验中，扰动观测器与∞控制器对干扰抑制时间相比，仅需半时间。交叉耦合控制在加工应用中，最重要问题之是消除加工误差，以确保最终产品质量。最终产品尺寸精度是产品质量个重要措施。轮廓误差直接描述了尺寸精度。两个主要方法被采用，以减少轮廓误差。在第种方法中，跟踪误差减少可以间接地降低轮廓误差轴。前馈控制和抗干扰技术应用都包含在这领域。另种方法明确估计轮廓误差，并对他们进行控制。科伦介绍了交叉耦合控制器并可以找到在其他工作中交叉耦合控制。图显示了线性误差模型和在平面内圆形轮廓，其中,是位置命令是实际位置，和是在轴和轴跟踪误差，ε和ε是直线和圆弧运动轮廓误差。几何轮廓误差ε和ε如下，交叉耦合控制系统方框图如图所示。交叉耦合增益和参考轨迹不同。在直线运动方程中圆周运动方程中，。需要注意是，如果是远远大于和，那么这个值是真实。我们可以指定，。数字控制器被用于数学模型中。在图中，我们比较了轮廓误差与无交叉耦合控制。它清楚地表明，交叉耦合控制添加到∞控制器中降低出现在度左右轮廓误差峰值，这是由于轴气缸摩擦引起。轮廓误差最大峰值从㎛减小到㎛。在我们轴铣床中，前馈控制不显示任何显著改善，但相反交叉耦合控制可以降低轮廓误差最大峰值。结论在论文中，设计了个桌面大小轴铣床和数控系统。铣床工作台使用了两个音圈电机，轴由个直线电动机驱动和个,转空气涡轮机。通过冲击试验和有限元分析，我们验证了三轴数控铣床具有高刚度和高固有频率。数控系统被用于轴铣床开发，并在本文中进行了讨论。数控系统包括两个方面下用户界面程序和个在代托纳板上运行程序。两个程序之间通过双端口处理用户输入命令和代码命令。我们介绍和比较了些控制技术，以提高桌面大小轴铣床控制性能。∞控制器采用双集成设计比控制在轴跟踪误差和刚度方面有更好性能，这是由于这是配备了直线电机和空气轴承缘故。当使用音圈电机驱动轴和轴时，∞控制和控制是相似。输入整形控制对于高速运动是必需，对于多轴来说应谨慎使用，因为它可能会破坏每个轴同步协调参考轨迹。扰动观测器抗干扰，显示了它实用性。当闭环伺服系统突然受到扰动时，可以快速反馈到反馈控制器前端，因此它具有干扰观测作用。当较大切削力用于加工时，扰动观测器可以保持加工精度。交叉耦合控制似乎是非常有效，它能提高轮廓误差和跟踪误差，但也存在显著摩擦。在我们试验机器中，个交叉耦合控制器加入到∞控制伺服回路可以显著减小轮廓误差，相比前馈控制器，具有更好跟踪误差。参考文献刘欣，戴沃，卡普尔和埃曼，目前在微尺度力学加工状态科学评估，中国制造科学与工程第期，第页，周凯，多伊尔，格洛弗，稳健性优化控制，普伦蒂斯霍尔，辛格，输入整形延时控制机动性结构，美国控制协会，第卷页肯普夫和小林，干扰观测器和高速直接驱动定位前馈设计，控制系统技术，第卷页汤姆诸卡，零相位误差跟踪算法数字控制，动力系统测量和控制第卷，第页科伦罗，交叉耦合双轴计算机控制制造系统，动力系统测量和控制第卷，第期，第页，和高速轮廓控制算法数控机床，动态系统与控制部，第卷，第页和采用交叉耦合控制器双轴伺服机构优化，杂志，第期，第号，第页。,