Loi de commande prédictive pour le positionement des axes d'une machine outil à architecture ouverte

Predictive Control for axis positioning of machine-tool under an open-architecture framework

¹ Supélec, Service Automatique, Plateau de Moulon, 3 rue Joliot-Curie, 91192 Gif-sur-Yvette Cedex, France
² LURPA-ENS de Cachan, 61 avenue Président Wilson, 94235 Cachan Cedex, France
³ IUT de Cachan Paris XI, 9 Ave. Division Leclerc, 94234 Cachan Cedex, France

Auteur de correspondance : mara.susanu@supelec.fr

Reçu : 14 Février 2005
Accepté : 13 Avril 2005

Résumé

Concevoir une CN pour machine-outil selon une structure à architecture ouverte permet d'en améliorer la flexibilité en autorisant l'intégration de modules spécifiques. Dans ce contexte, l'article envisage en premier lieu l'ajout d'un module de commande d'axe basé sur une stratégie prédictive avancée. Cette stratégie incluant une anticipation en boucle fermée s'avère particulièrement performante en termes de suivi de consigne et de facilité d'implantation. Considérant le centre d'usinage MIKRON, des tests réalisés en simulation avec cette structure de commande, et comparés aux essais effectués avec une commande classique, valident l'apport de ce module. Une deuxième étape examine ensuite les perspectives apportées par l'intégration d'un module avancé de génération de consignes pour trajectoires d'usinage surfacique.

Abstract

The CNC design of machine-tool under an open architecture framework improves flexibility by enabling integration of user-built specific modules. In this direction, this paper considers first addition of axis control modules based on advanced predictive control structures. Such strategy including a closed-loop feedforward action appears to be particularly efficient in terms of tracking performance and implementation ability. Considering as example the MIKRON machining centre, tests realized in simulation with this predictive control structure, compared to experiments achieved on the machine with the classical axis control architecture, validate the proposed approach. A second step examines perspectives provided by the integration of a specific module dedicated to advanced path generation for surface machining trajectories.