飞剪机用于对运动着的钢板进行定尺剪切,是钢铁生产线上的一个重要的环节。目前,我国自主研发的飞剪机在效率、精度、稳定性等方面还远远落后于国际先进水平。因此有必要对飞剪机系统进行优化。本文主要研究移动式飞剪,分析了影响飞剪机性能的两大因素:刀台速度运动曲线和伺服控制器。对曲线进行优化,设计了新的控制器,本课题主要的内容如下:首先,概述了飞剪的研究背景和研究现状以及相关的控制理论的发展,概括了飞剪机生产线上的工艺、飞剪的运动方式、驱动及驱动系统元件的选择。其次,选择永磁同步电机作为被控对象,研究了永磁同步电机分别在三种坐标下的数学模型,并得出了永磁同步电机的矢量控制模型,归纳得出了其状态空间表达式。然后,针对移动剪的运动方式,对飞剪刀台的速度曲线进行了分析,分别采用了弦函数、三次样条插值、五次多项式对曲线进行了优化。研究了基于伺服补偿和LQR的动态输出反馈控制器的设计方法,给出了飞剪刀台控制系统的总体方案和框图,设计了引入伺服补偿器、区域极点配置、LQR的动态输出反馈控制器,并用线性矩阵不等式求解出参数。最后,对优化后的曲线进行仿真,分别仿真了速度、位移、加速度优化曲线。同时对控制器进行了仿真。从仿真结果可以看出,控制系统具有满意的性能。