附件C：譯文

廣義多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)

肖勇a, 朱寬義a，廖惠周b

a新加坡南洋理工大學(xué)電機(jī)及電子工程學(xué)院，南洋大道，S2座，新加坡639798
b新加坡制造技術(shù)研究所機(jī)電集團(tuán)，南洋大道71#，新加坡638075

摘要
廣義多軸運(yùn)動系統(tǒng)同步控制器發(fā)展于包含叉偶聯(lián)技術(shù)的最優(yōu)控制體系結(jié)構(gòu)。其基本思想是為增強(qiáng)系統(tǒng)模式最大限度地減少新的價值函數(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)模式的同步誤差是內(nèi)含的。因此，多個運(yùn)動軸的同步控制是簡化為線性二次型高斯（ LQG ）的最優(yōu)控制問題。那么，通過求解相應(yīng)的黎卡提差分方程（旋轉(zhuǎn)圓盤電極）和耦合Lyapunov方程，廣義同步控制策略產(chǎn)生，并且控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以很容易地分析。對有兩個永磁直線電機(jī)的高精度定位系統(tǒng)（ PMLMs ）進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明該方法是有效的。
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關(guān)鍵詞：運(yùn)動控制;同步;最優(yōu)控制;黎卡提差分方程

1 前言
所謂“軸的運(yùn)動”一詞是指單自由度，或沿著一個方向向前和向后的運(yùn)動。可能是線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其可能采取輸送帶，一個旋轉(zhuǎn)的刀具的形式，或許多其他類型。當(dāng)一臺機(jī)器有兩個或兩個以上的軸運(yùn)動，該機(jī)器是采用的是多軸運(yùn)動。在工業(yè)制造系統(tǒng)，人們常常遇到這樣的情況，即兩個或兩個以上的軸的運(yùn)動必須協(xié)調(diào)。最熟悉的多軸運(yùn)動系統(tǒng)例子是需要同步的X-Y繪圖儀和激光切割機(jī)。這里有兩個軸，在X方向和Y方向。每一個都可能相互獨(dú)立運(yùn)動，但是，如果要準(zhǔn)確繪制或削減二維圖形，他們的運(yùn)動必須協(xié)調(diào)。另一個運(yùn)動協(xié)調(diào)的巨大潛在應(yīng)用在于制造裝置，其中多軸系統(tǒng)（即機(jī)器人工作單元）必須以同步（或協(xié)調(diào)）的方式工作，以便裝置的任務(wù)可以完成（Sun & Mills, 2002）。過去，通常情況下，單獨(dú)為運(yùn)動軸設(shè)計(jì)控制器以獲得理想的跟蹤精度。人們認(rèn)識到，有關(guān)缺乏同步運(yùn)動軸的結(jié)果導(dǎo)致工件的尺寸精度減少，甚至產(chǎn)品無法使用（Borenstein and Koren, 1987, Tomizuka et al., 1992 和 Chiu and Tomizuka, 1994）。隨著對更大生產(chǎn)力需求的不斷