多轴联动机床具有高精度、高效率等特点,被广泛应用于高性能轮廓加工中。其加工质量涉及到多轴控制系统、驱动器、运动控制器等诸多因素,而轮廓运动控制器是其中的关键。因此,对满足高性能轮廓加工的轮廓运动控制进行研究一直是近年来的热点。本文重点研究了轮廓误差计算模型并建立了相应的全局任务坐标系,在分析建模误差来源的基础上设计了具有良好鲁棒性的轮廓运动控制器。首先,根据轮廓误差的定义,在分析点到直线、点到圆的最短距离公式的基础上提出新的轮廓误差计算公式。同时把对期望点的跟踪问题纳入轮廓控制目标,利用轮廓误差与跟踪误差的方向在期望轮廓上全局正交的关系,建立了以轮廓误差和跟踪误差为曲线坐标的新任务坐标空间,完成轮廓控制和跟踪控制在新坐标系下的解耦。其次,分析了建模误差的来源以及误差的有界性,建立基于新任务空间的简单自适应鲁棒控制器(SARC),通过建立误差补偿机制提高系统鲁棒性。考虑到模型参数的易变性,在SARC中加入参数在线估计策略构成复合自适应鲁棒控制器(CARC)。在Matlab/Simulink环境中,对基于新坐标系的SARC、CARC与应用于局部任务坐标系的SARC、CARC的轮廓运动控制性能进行了仿真分析。最后,根据X-Y电机平台实际运行的特点,对坐标变换阵的计算进行了简化,在Visual Studio2005中的C环境下通过调用MPI数据库中的控制函数,完成控制代码的编写。对本文设计的轮廓运动控制器的控制效果进行了验证性实验,并与传统控制器的轮廓控制效果进行对比,利用Matlab对系统软件Motion Scope采集的数据进行分析。实验结果表明:本文所设计的轮廓运动控制器,在X-Y电机平台的轮廓跟踪实验中表现出良好的系统稳定性和抗干扰能力,具有较好的系统鲁棒性。