近日,工学院研究团队在工业信息领域顶级期刊《IEEE Transactions on Industrial Informatics》(一区TOP)发表题为“Stabilizing a Class of Periodical Time-Delay Milling Systems by Adaptive Active Control Method”的研究论文。
周期性时滞广泛存在于工业制造过程中,但其时变特性与延迟效应为控制器设计与系统分析带来挑战。该研究通过将自激振动系统动力学转化为傅里叶级数描述的时不变不确定模型,结合LaSalle-Yoshizawa定理,设计了自适应主动控制策略。通过数值案例研究,团队验证了该方法可将系统稳定区域边界大幅扩展,尤其在高速、大轴向铣深工况下表现突出。结果表明,所设计的控制方案在延迟时间τ∈[1.9,2.1] ms范围内,能有效抑制自激振动,使系统稳定区域面积显著超越传统μ综合控制法及平均值逼近法。同时,研究揭示了在高速铣削及变工况场景下,系统稳定性对控制器设计的敏感性,进一步凸显了自适应方法的工程适用性。

闭环稳定叶瓣图(SLD)
该成果突破了传统固定结构控制器在高阶与时变场景下的局限性,实现了周期性时滞系统的高鲁棒性控制。
本研究的第一作者为北京林业大学工学院吴越副教授,北京林业大学为第一完成单位,华中科技大学人工智能与自动化学院的张海涛教授为文章的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金(项目编号:62225306、62273053)等联合资助。