加工制造業(yè)的水平是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。作為加工制造的重型裝備,高檔數(shù)控機床發(fā)展速度飛快,并在高效、高精度等方面不斷提出更高要求。加工中心功能強大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是機電—體化產(chǎn)品的典型代表。針對加工中心進(jìn)給伺服系統(tǒng)改進(jìn)控制策略、完善誤差補償是提高工作效率和加工精度的有效方式。本文在“中國制造2025”的大背景下,以復(fù)合式鏜銑加工中心TX1600G為研究對象,開展監(jiān)測和控制系統(tǒng)的研究。本文的主要目的是通過實驗建立加工中心進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)X軸的定位誤差模型,選擇適合于進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的加減速控制策略,并將模糊PID控制算法應(yīng)用于伺服控制系統(tǒng)中,從而改進(jìn)加工中心的監(jiān)測與控制技術(shù)。首先,通過進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)X軸實驗所得數(shù)據(jù),分析歸納出溫度和位置兩種定位誤差影響因素,據(jù)此利用縱向建模法建立定位誤差模型并應(yīng)用于誤差補償系統(tǒng)中。隨后建立進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)模型,利用ADAMS和MATLAB進(jìn)行進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)機電聯(lián)合仿真,并從理論和仿真結(jié)果兩方面說明,S型加減速控制策略能有效減小速度變化帶來的沖擊,因此,高速高精度加工中心宜采用S型速度控制策略。然后針對加工中心的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng),在PID控制的基礎(chǔ)上引入模糊控制理論,形成模糊P...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 測控技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 定位精度研究現(xiàn)狀
        1.3.3 機電聯(lián)合仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.4 伺服系統(tǒng)及其控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的技術(shù)路線
    1.5 課題的主要研究內(nèi)容
第二章 進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)定位誤差測量與建模
    2.1 TX1600G加工中心介紹
    2.2 定位誤差的定義
    2.3 進(jìn)給系統(tǒng)定位誤差測量
        2.3.1 溫度采集原理
        2.3.2 定位誤差采集原理
        2.3.3 定位誤差測量實驗
    2.4 進(jìn)給系統(tǒng)定位誤差建模
    2.5 進(jìn)給系統(tǒng)定位誤差補償
    2.6 本章小結(jié)
第三章 進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)機電聯(lián)合仿真
    3.1 建立機電聯(lián)合仿真平臺
    3.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)建模
        3.2.1 電流環(huán)建模與參數(shù)整定
        3.2.2 速度環(huán)建模與參數(shù)整定
        3.2.3 位置環(huán)建模與參數(shù)整定
        3.2.4 進(jìn)給系統(tǒng)機電聯(lián)合仿真的實現(xiàn)
    3.3 進(jìn)給系統(tǒng)速度控制策略研究
        3.3.1 直線型加減速控制
        3.3.2 S型曲線加減速控制
        3.3.3 機電聯(lián)合仿真結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 加工中心進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的控制研究
    4.1 PID控制算法
        4.1.1 PID基本原理
        4.1.2 PID控制器的優(yōu)缺點
    4.2 模糊PID控制
        4.2.1 模糊控制的原理
        4.2.2 模糊控制器
    4.3 模糊PID在進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用
        4.3.1 模糊PID參數(shù)自整定控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.3.2 確定輸入輸出變量并劃分論域
        4.3.3 編輯隸屬函數(shù)
        4.3.4 建立模糊控制規(guī)則表
        4.3.5 輸出量的去模糊化
    4.4 MATLAB仿真結(jié)果與分析
        4.4.1 階躍輸入下的系統(tǒng)仿真
        4.4.2 施加干擾的系統(tǒng)仿真
        4.4.3 跟蹤正弦信號的系統(tǒng)仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)測控實驗研究
    5.1 實驗平臺的搭建
        5.1.1 實驗平臺的硬件選型
        5.1.2 實驗平臺的軟件開發(fā)環(huán)境
    5.2 實施實驗的程序設(shè)計
        5.2.1 運動控制系統(tǒng)編程
        5.2.2 定位誤差系統(tǒng)編程
        5.2.3 模糊控制系統(tǒng)編程
        5.2.4 HMI畫面設(shè)計
    5.3 系統(tǒng)調(diào)試和運行
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
個人簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3858869