针对数控机床在高速加工中,各进给轴的进给速度和进给加速度高、跟随误差难以控制、零件加工精度无法保证的问题,提出一种模态滤波器与零相差跟踪控制器的综合控制策略。首先通过零极点对消的原理,得到设置在速度环内的模态滤波器,对滚珠丝杠进给系统的一阶和二阶扭转振动模态进行抵消,消除这两阶模态对伺服带宽的限制以继续提高伺服带宽;然后通过对整个伺服进给系统的传递函数近似取逆,得到设置在位置环之前的零相差跟踪控制器,改善伺服进给系统的相位滞后,最终实现数控机床高速高加速进给下的跟随误差控制。仿真结果表明,当进给速度为30 m/min、加速度为10 m/s^2时,与传统的PID控制策略相比,所提出的综合控制策略将跟随误差降低到原来的0.1%以下。

针对阀控非对称缸电液位置伺服系统的非线性和不确定因素，采用试验方法建立了等效的线性不确定模型，并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标，设计了定量反馈（QFT）鲁棒控制器。在发现相位误差较大的情况下，采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器，并用设计的零相移低通滤波器来抑制零相差跟踪控制器的高频增益。试验结果证明：改进后的定量反馈控制能够获得更高的曲线跟踪精度。

针对阀控非对称缸位置伺服系统的非线性和不确定因素，采用实验的方法建立了等效的线性不确定模型，并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标，设计了定量反馈（QFT）鲁棒控制器。在发现相位误差较大的情况下，采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器。实验结果证明使用零相差跟踪控制器能够获得更高的曲线跟踪精度。