【摘 要】
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随着装备制造业的快速发展，数控机床正在向着多主轴、多刀架、多工位方向发展，各种不同用途的多轴工业机器人也在蓬勃发展。多轴系统的控制精度直接影响产品的生产效率和品质。
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随着装备制造业的快速发展，数控机床正在向着多主轴、多刀架、多工位方向发展，各种不同用途的多轴工业机器人也在蓬勃发展。多轴系统的控制精度直接影响产品的生产效率和品质。多轴系统同步控制技术不仅可以降低各个轴间相互耦合的同步误差，而且可以很好的保证零件的加工精度。本文在已有的非线性控制理论基础知识之上，对于多轴系统高精度同步控制问题，提出了几种相对有效的同步控制算法。针对位置控制的问题，考虑到驱动器饱和的影响和工程实际中各轴的速度信息不易获取的事实，提出了输出反馈饱和PD+同步的位置控制方法，应用Lyapunov直接方法和LaSalle不变性原理证明了闭环系统的全局渐近稳定性；为了使多轴系统能在有限时间内就能达到控制的目标，提出了有限时间稳定PD+同步的位置控制方法，应用李雅普诺夫稳定性理论和有限时间稳定性理论证明了闭环系统的全局有限时间稳定。针对轨迹跟踪控制的问题，考虑到被控对象及其数学模型的不确定性，提出了多轴系统自适应同步轨迹跟踪控制的算法，应用Barbalat引理证明了所提出的控制方法可实现全局渐近稳定同步跟踪；鉴于数控机床的多轴系统多是在执行重复性任务的情况，提出了重复学习同步轨迹跟踪控制方法，应用LaSalle不变性原理证明了此算法可实现半全局渐近稳定同步跟踪。数值仿真结果表明了以上控制算法都很好地保证了同步控制精度，实现了多轴系统的高精度的同步控制。
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