近年來隨著光電子行業(yè)的快速發(fā)展,光學(xué)自由曲面的應(yīng)用變得更加廣泛。而自由曲面實(shí)現(xiàn)精密高效加工是非常困難的,傳統(tǒng)的加工方式加工成本過高�；诳斓端欧慕饎偸囅骷夹g(shù)加工精度高、表面粗糙度好且加工效率高,能夠很好地進(jìn)行自由曲面精密加工。但是對(duì)于高低差達(dá)到毫米量級(jí)的光學(xué)自由曲面,十分必要研發(fā)一種兼具大行程、高頻響和高精度的快刀伺服系統(tǒng)用于光學(xué)自由曲面的精密加工。因此,本課題基于正在研發(fā)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)光學(xué)鏡片加工機(jī)床,針對(duì)基于音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)的快刀伺服機(jī)構(gòu),開展了快刀伺服控制系統(tǒng)的研究。旨在探究控制系統(tǒng)對(duì)快刀伺服機(jī)構(gòu)的精度特性、跟蹤性能、響應(yīng)頻率等的影響和控制規(guī)律�？斓端欧慕Y(jié)構(gòu)是控制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ),因此首先開展了對(duì)快刀伺服的工作原理和結(jié)構(gòu)特性的研究,包括加工原理和切削力特性分析、滑臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和靜力特性分析、氣浮軸承壓力分布和承載力計(jì)算及結(jié)構(gòu)模態(tài)分析。同時(shí)控制系統(tǒng)的性能取決于快刀伺服系統(tǒng)的特性,因此分析了快刀加工的技術(shù)指標(biāo)和速度加速度和帶寬等重要的性能參數(shù),對(duì)快刀伺服控制系統(tǒng)的研究提出了技術(shù)指標(biāo)要求。為了使快刀伺服控制系統(tǒng)滿足性能指標(biāo)要求從而實(shí)現(xiàn)快刀伺服的精密加工,利用仿真環(huán)境開展了快刀伺服控制系統(tǒng)和...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 快刀伺服裝置的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 快刀伺服的控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 快刀伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)分析
    2.1 引言
    2.2 快刀伺服加工原理及切削力分析
        2.2.1 快刀伺服加工原理
        2.2.2 快刀加工切削力分析
    2.3 快刀滑臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 滑臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
        2.3.2 滑臺(tái)靜力特性分析
    2.4 快刀動(dòng)子特性分析
        2.4.1 有限單元法分析軸承承載力
        2.4.2 氣浮軸承承載力及剛度計(jì)算
        2.4.3 快刀動(dòng)子模態(tài)分析
    2.5 伺服系統(tǒng)性能指標(biāo)分析
        2.5.1 速度和加速度參數(shù)分析
        2.5.2 系統(tǒng)帶寬分析
        2.5.3 快刀伺服控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 快刀伺服控制系統(tǒng)的仿真建模分析
    3.1 引言
    3.2 快刀伺服控制系統(tǒng)構(gòu)成
    3.3 快刀伺服機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 快刀結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型
        3.3.2 音圈電機(jī)的工作原理及電學(xué)模型
        3.3.3 快刀伺服的數(shù)學(xué)模型建立
    3.4 PMAC控制器及驅(qū)動(dòng)器的控制算法分析
        3.4.1 PMAC控制器的算法分析
        3.4.2 驅(qū)動(dòng)器的電流環(huán)控制分析
    3.5 快刀伺服控制系統(tǒng)的仿真模型
        3.5.1 快刀伺服控制系統(tǒng)的仿真建模
        3.5.2 系統(tǒng)仿真模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 快刀伺服控制系統(tǒng)的參數(shù)整定與性能分析
    4.1 引言
    4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定控制參數(shù)方法研究
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定原理
        4.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定控制參數(shù)
    4.3 H-J模式搜索法整定控制參數(shù)方法研究
        4.3.1 H-J模式搜索法原理分析
        4.3.2 H-J模式搜索法整定控制參數(shù)
    4.4 參數(shù)整定結(jié)果仿真性能分析
        4.4.1 系統(tǒng)時(shí)域特性分析
        4.4.2 系統(tǒng)頻域特性分析
        4.4.3 系統(tǒng)正弦跟蹤性能分析
    4.5 快刀伺服控制系統(tǒng)性能分析
        4.5.1 快刀伺服對(duì)面形影響分析
        4.5.2 快刀伺服加工參數(shù)選擇分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 快刀伺服系統(tǒng)的性能測試與實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)測試裝置
    5.3 參數(shù)整定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 加工參數(shù)設(shè)置與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.5 快刀伺服控制系統(tǒng)性能測試
        5.5.1 定位精度和重復(fù)定位精度測試
        5.5.2 穩(wěn)定性測試
        5.5.3 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分辨率測試
        5.5.4 快刀跟蹤精度測試
    5.6 初步加工實(shí)驗(yàn)
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號(hào)：3814079