壓電驅(qū)動快刀伺服系統(tǒng)的高頻響前饋控制及其參數(shù)整定方法研究
發(fā)布時間:2021-01-15 13:20
隨著科技和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,非回轉(zhuǎn)對稱零件的應(yīng)用日益廣泛,然而其加工是當(dāng)前加工領(lǐng)域的難點問題。壓電驅(qū)動快刀伺服系統(tǒng)(fast tool servo,FTS)可以實現(xiàn)非回轉(zhuǎn)對稱零件的精密高效加工,受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。在FTS加工過程中,FTS隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動和X軸進(jìn)給運動進(jìn)行高速往復(fù)運動,其高頻響性能決定了機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和同等轉(zhuǎn)速下可被加工零件表面形貌的復(fù)雜程度,因此高頻響性能是FTS加工非回轉(zhuǎn)對稱零件的基礎(chǔ)。然而壓電驅(qū)動FTS的高頻響性能受制于系統(tǒng)固有的率相關(guān)磁滯非線性,率相關(guān)磁滯非線性會導(dǎo)致嚴(yán)重的跟蹤誤差,甚至?xí)䦟?dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)振動、失穩(wěn)。此外,由外部環(huán)境、安裝方式以及工作任務(wù)等因素導(dǎo)致的模型參數(shù)變化也會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的高頻響性能。以上因素給壓電驅(qū)動FTS的高頻響控制帶來了極大的挑戰(zhàn)。本論文以壓電驅(qū)動FTS為研究對象,深入分析了系統(tǒng)的輸入輸出特性,研究了壓電驅(qū)動FTS的高頻響控制理論和方法,拓展了其在加工制造領(lǐng)域的應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:針對率相關(guān)磁滯非線性的高頻響前饋補償,提出了綜合逆前饋補償法和率相關(guān)模型前饋補償法。在綜合逆補償法中,前饋控制器由動態(tài)逆模型和率相關(guān)磁滯逆模型組成...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電疇極化翻轉(zhuǎn)[20]
圖 1-3 可采用 FTS 加工的非回轉(zhuǎn)對稱零件輪廓of a non-rotative symmetrical part which might be machined w
圖 1-4 壓電驅(qū)動 FTS 系統(tǒng)的原理圖Fig.1-4 Block diagram of piezo-actuated FTS system具的高頻往復(fù)運動,通常選用壓電陶瓷驅(qū)動器、動器作為 FTS 的驅(qū)動部件,選用柔性鉸鏈和氣浮
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]音圈式快速伺服刀架的分析與設(shè)計[J]. 楊帆,楊海寬,陳志華,王貴林. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[2]數(shù)據(jù)驅(qū)動控制理論及方法的回顧和展望[J]. 侯忠生,許建新. 自動化學(xué)報. 2009(06)
[3]快速刀具伺服機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 吳丹,謝曉丹,王先逵. 中國機(jī)械工程. 2008(11)
博士論文
[1]迭代學(xué)習(xí)辨識與控制及在高速列車運行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 余瓊霞.北京交通大學(xué) 2017
[2]壓電驅(qū)動納米定位平臺的高帶寬控制理論和方法研究[D]. 楊梅菊.上海交通大學(xué) 2015
[3]面向微結(jié)構(gòu)陣列的超精密切削加工與測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳遠(yuǎn)流.浙江大學(xué) 2014
[4]麥克斯韋電機(jī)驅(qū)動的快速刀具伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 聶雅慧.天津大學(xué) 2014
[5]迭代學(xué)習(xí)控制方法及其在掃描光刻系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 姜曉明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]面向控制的系統(tǒng)辨識理論的研究[D]. 唐得志.南京航空航天大學(xué) 2014
[7]多變量系統(tǒng)辨識方法及性能分析[D]. 劉艷君.江南大學(xué) 2012
[8]壓電陶瓷驅(qū)動微位移平臺的磁滯補償控制理論和方法研究[D]. 谷國迎.上海交通大學(xué) 2012
[9]利用快速刀具伺服車削光學(xué)自由曲面的研究[D]. 劉強.吉林大學(xué) 2012
[10]基于FTS的微結(jié)構(gòu)表面超精密車削控制系統(tǒng)及實驗研究[D]. 王曉慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]PZT壓電陶瓷老化性能及PLZT透明陶瓷光致應(yīng)變研究[D]. 宋樂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:2978939
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:161 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
電疇極化翻轉(zhuǎn)[20]
圖 1-3 可采用 FTS 加工的非回轉(zhuǎn)對稱零件輪廓of a non-rotative symmetrical part which might be machined w
圖 1-4 壓電驅(qū)動 FTS 系統(tǒng)的原理圖Fig.1-4 Block diagram of piezo-actuated FTS system具的高頻往復(fù)運動,通常選用壓電陶瓷驅(qū)動器、動器作為 FTS 的驅(qū)動部件,選用柔性鉸鏈和氣浮
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]音圈式快速伺服刀架的分析與設(shè)計[J]. 楊帆,楊海寬,陳志華,王貴林. 國防科技大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[2]數(shù)據(jù)驅(qū)動控制理論及方法的回顧和展望[J]. 侯忠生,許建新. 自動化學(xué)報. 2009(06)
[3]快速刀具伺服機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 吳丹,謝曉丹,王先逵. 中國機(jī)械工程. 2008(11)
博士論文
[1]迭代學(xué)習(xí)辨識與控制及在高速列車運行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 余瓊霞.北京交通大學(xué) 2017
[2]壓電驅(qū)動納米定位平臺的高帶寬控制理論和方法研究[D]. 楊梅菊.上海交通大學(xué) 2015
[3]面向微結(jié)構(gòu)陣列的超精密切削加工與測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳遠(yuǎn)流.浙江大學(xué) 2014
[4]麥克斯韋電機(jī)驅(qū)動的快速刀具伺服系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 聶雅慧.天津大學(xué) 2014
[5]迭代學(xué)習(xí)控制方法及其在掃描光刻系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 姜曉明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]面向控制的系統(tǒng)辨識理論的研究[D]. 唐得志.南京航空航天大學(xué) 2014
[7]多變量系統(tǒng)辨識方法及性能分析[D]. 劉艷君.江南大學(xué) 2012
[8]壓電陶瓷驅(qū)動微位移平臺的磁滯補償控制理論和方法研究[D]. 谷國迎.上海交通大學(xué) 2012
[9]利用快速刀具伺服車削光學(xué)自由曲面的研究[D]. 劉強.吉林大學(xué) 2012
[10]基于FTS的微結(jié)構(gòu)表面超精密車削控制系統(tǒng)及實驗研究[D]. 王曉慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]PZT壓電陶瓷老化性能及PLZT透明陶瓷光致應(yīng)變研究[D]. 宋樂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:2978939
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