自由曲面光學(xué)元件以其優(yōu)良的光學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,而快速刀具伺服系統(tǒng)(Fast Tool Servo,FTS)金剛石切削技術(shù)被認(rèn)為是非常有前途的加工技術(shù)之一。FTS在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)需要直線(xiàn)電機(jī)對(duì)高頻周期性參考信號(hào)具有高精度跟蹤能力,而一些因素如直線(xiàn)電機(jī)固有的擾動(dòng)以及加工時(shí)的切削力都可能會(huì)影響FTS的加工精度�；诖�,對(duì)高頻周期性參考信號(hào)下系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,收集并查閱了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)直線(xiàn)電機(jī)作為快速刀具伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)文獻(xiàn)。由此構(gòu)建了作為FTS執(zhí)行機(jī)構(gòu)的無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,同時(shí),對(duì)適應(yīng)于FTS的控制算法進(jìn)行了分析。其次,考慮到FTS在進(jìn)行工件過(guò)程中存在強(qiáng)烈的切削力干擾,而具有強(qiáng)魯棒性的滑�？刂剖且环N較為適用的控制策略。但傳統(tǒng)的滑�？刂拼嬖诘亩墩�,將對(duì)系統(tǒng)的控制精度造成一定的影響,基于此提出了一種增量滑模控制。該控制方式將解算器步長(zhǎng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大加加速度加入控制率中,并且將上一時(shí)刻的控制作用疊加到當(dāng)前控制量中以削弱滑�？刂乒逃械亩墩�。同時(shí),由于增量式的疊加作用,也使得系統(tǒng)的控制精度較傳統(tǒng)滑模控制有了一定程度的提升。繼而運(yùn)用Matl...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 FTS加工技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 FTS裝置的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 FTS控制算法發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要的研究?jī)?nèi)容
第2章 快速刀具伺服系統(tǒng)及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析
    2.1 FTS用于金剛石精密加工的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理
    2.2 FTS機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)
    2.3 FTS執(zhí)行機(jī)構(gòu)ILPMLSM的基本構(gòu)造及工作原理
    2.4 FTS執(zhí)行機(jī)構(gòu)ILPMLSM的數(shù)學(xué)模型
    2.5 影響FTS控制精度的擾動(dòng)因素分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 快速刀具伺服系統(tǒng)增量滑�？刂�
    3.1 滑模控制器設(shè)計(jì)
        3.1.1 滑動(dòng)模態(tài)定義及數(shù)學(xué)表達(dá)
        3.1.2 滑�？刂频亩x
    3.2 增量滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
    3.3 仿真結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 快速刀具伺服系統(tǒng)超螺旋改進(jìn)重復(fù)控制
    4.1 重復(fù)控制基本原理
        4.1.1 插入式重復(fù)控制
        4.1.2 改進(jìn)插入式重復(fù)控制
    4.2 超螺旋控制
    4.3 超螺旋改進(jìn)插入式重復(fù)控制
    4.4 仿真結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3767467