數(shù)控機床伺服進(jìn)給系統(tǒng)作為機床核心部件,其性能直接決定了數(shù)控機床的加工精度,而伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量比及負(fù)載慣量的變化對系統(tǒng)控制性能及機械結(jié)構(gòu)固有頻率等方面具有重要影響。論文以MCH63臥式加工中心各伺服進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,研究主要內(nèi)容包括:負(fù)載慣量對伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制性能的影響,負(fù)載慣量對伺服進(jìn)給系統(tǒng)輪廓誤差和雙驅(qū)同步誤差的影響,負(fù)載對進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響,轉(zhuǎn)動慣量辨識及控制參數(shù)整定等四個方面。首先分析了MCH63伺服進(jìn)給系統(tǒng)各模塊組成結(jié)構(gòu)、控制方式以及運動特點,建立其數(shù)學(xué)模型,利用SERVO GUIDE軟件分別測量得到進(jìn)給系統(tǒng)兩軸運動摩擦模型。在simulink中建立仿真控制模型,根據(jù)慣量匹配問題研究分析了不同慣量比下系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性、抗干擾特性以及輪廓誤差的變化規(guī)律,給出合適慣量比。其次基于雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)特點,采用理論分析與仿真相結(jié)合的方式,分析了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)同步誤差的重要來源,并分析了不同負(fù)載慣量下進(jìn)給系統(tǒng)同步誤差的變化規(guī)律,通過測量不同負(fù)載慣量下Z軸進(jìn)給系統(tǒng)同步誤差,驗證仿真結(jié)果的正確性�；谶f推最小二乘法的理論方法,在算法中引入遺忘因子來提高其修正能力對系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行辨... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 課題來源
    1.3 國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量匹配研究現(xiàn)狀
        1.3.2 進(jìn)給系統(tǒng)同步誤差研究現(xiàn)狀
        1.3.3 慣量識別研究現(xiàn)狀
        1.3.4 進(jìn)給系統(tǒng)振動模態(tài)特性研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 全閉環(huán)交流伺服進(jìn)給系統(tǒng)模型的建立
    2.1 建立閉環(huán)伺服進(jìn)給系統(tǒng)模型
        2.1.1 伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
        2.1.2 建立電機模型
        2.1.3 建立機床進(jìn)給系統(tǒng)機械模型
    2.2 建立摩擦模型
        2.2.1 摩擦模型類型
        2.2.2 摩擦力測量實驗
    2.3 機械系統(tǒng)模型參數(shù)的確定
        2.3.1 機床進(jìn)給系統(tǒng)等效扭轉(zhuǎn)剛度計算
        2.3.2 機床進(jìn)給系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算
    2.4 本章小結(jié)
3 伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量匹配分析
    3.1 負(fù)載慣量對伺服系統(tǒng)控制性能的影響
        3.1.1 負(fù)載慣量對伺服系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)性能的影響
        3.1.2 負(fù)載慣量與伺服系統(tǒng)控制增益上限的關(guān)系
        3.1.3 負(fù)載慣量與系統(tǒng)跟隨誤差的關(guān)系
        3.1.4 負(fù)載慣量與系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性的關(guān)系
        3.1.5 負(fù)載慣量與系統(tǒng)抗干擾剛度的關(guān)系
    3.2 負(fù)載慣量對系統(tǒng)輪廓誤差的影響
        3.2.1 負(fù)載慣量對系統(tǒng)直線輪廓誤差的影響
        3.2.2 負(fù)載慣量對系統(tǒng)圓弧輪廓誤差的影響
    3.3 負(fù)載慣量對雙驅(qū)系統(tǒng)同步誤差的影響
        3.3.1 雙驅(qū)系統(tǒng)同步誤差的理論分析
        3.3.2 不同負(fù)載慣量下雙驅(qū)系統(tǒng)同步誤差的仿真分析
        3.3.3 實驗驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 轉(zhuǎn)動慣量辨識及速度環(huán)控制參數(shù)整定
    4.1 引言
    4.2 轉(zhuǎn)動慣量辨識方法及其選擇
        4.2.1 離線式慣量辨識
        4.2.2 在線式轉(zhuǎn)動慣量辨識
        4.2.3 轉(zhuǎn)動慣量辨識方法的確定
            4.2.3.1 遞推最小二乘法原理
            4.2.3.2 基于遞推最小二乘法的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量辨識
    4.3 基于遞推最小二乘法的轉(zhuǎn)動慣量辨識仿真
    4.4 速度環(huán)控制參數(shù)自整定
        4.4.1 速度環(huán)控制參數(shù)分析計算
        4.4.2 速度環(huán)PI參數(shù)自整定仿真
    4.5 本章小結(jié)
5 負(fù)載對進(jìn)給系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)固有頻率的影響
    5.1 機床進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)分析計算
        5.1.1 建立進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)模型
        5.1.2 模態(tài)參數(shù)求解
    5.2 進(jìn)給系統(tǒng)模態(tài)實驗
        5.2.1 激振方法的選擇
        5.2.2 實驗裝置的選擇及平臺搭建
        5.2.3 實驗方案
        5.2.4 設(shè)定激振點和響應(yīng)點
        5.2.5 設(shè)置測量參數(shù)
    5.3 模態(tài)實驗結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]雙驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)動態(tài)建模及變化規(guī)律研究[J]. 黃俊,袁軍堂,汪振華.  振動與沖擊. 2017(18)
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博士論文
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碩士論文
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[2]E-305S立式木工銑床的動力學(xué)分析、試驗及優(yōu)化[D]. 朱薇.南京理工大學(xué) 2016
[3]重型機床慣量匹配研究與電機選型軟件開發(fā)[D]. 楊森.華中科技大學(xué) 2015
[4]基于結(jié)合面模型的機床整機動力學(xué)性能分析與試驗研究[D]. 牛衛(wèi)朋.南京理工大學(xué) 2015
[5]銑車復(fù)合加工中心雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真[D]. 唐余林.蘭州理工大學(xué) 2014
[6]數(shù)控系統(tǒng)測試平臺設(shè)計與雙驅(qū)同步控制技術(shù)研究[D]. 莊嘉興.天津大學(xué) 2012
[7]銑車復(fù)合加工中心雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)靜動態(tài)特性分析[D]. 郭崇嵩.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]永磁同步電機轉(zhuǎn)動慣量辨識的研究[D]. 梁驕雁.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]數(shù)控機床交流伺服系統(tǒng)動態(tài)性能分析與參數(shù)整定技術(shù)研究[D]. 趙剛.天津大學(xué) 2010
[10]基于遺傳算法的摩擦模型參數(shù)辨識研究[D]. 劉紅.中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機械研究所） 2007



本文編號：3654062