發(fā)布時(shí)間：2017-10-18 17:09

  本文關(guān)鍵詞：弦線跟隨控制算法研究及誤差分析

  更多相關(guān)文章： 等距點(diǎn) 控制算法 跟隨運(yùn)動(dòng) 誤差分析 輪廓提取

【摘要】：CO2激光切割中需要同時(shí)控制激光頭和冷卻噴頭兩個(gè)控制點(diǎn)的位置進(jìn)行加工,這兩個(gè)控制點(diǎn)的特點(diǎn)是在對(duì)工件的加工過(guò)程中時(shí)刻保持在同一軌跡上,并且在一次加工中兩點(diǎn)之間的距離保持固定不變,而現(xiàn)有的控制方式就不能滿足這些要求。激光切割加工的機(jī)床是以兩個(gè)直線軸和一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸完成加工,本論文就機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立了工件旋轉(zhuǎn)和切割頭旋轉(zhuǎn)兩種加工模式的機(jī)床的數(shù)學(xué)模型,完成了弦線跟隨控制算法的設(shè)計(jì),給出了計(jì)算流程,本文研究了直線、圓、直線與圓弧相切的幾種常見(jiàn)的工件軌跡情況的計(jì)算方法。要減小工件誤差,需要對(duì)旋轉(zhuǎn)中心定位誤差及兩控制點(diǎn)方位誤差對(duì)加工輪廓形狀的影響進(jìn)行研究,先單獨(dú)對(duì)任意一個(gè)控制點(diǎn)的誤差狀況建立了數(shù)學(xué)模型,分別推導(dǎo)出了兩種誤差源單獨(dú)對(duì)控制點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡影響的方程式,并將其應(yīng)用在計(jì)算機(jī)建模上,計(jì)算出帶誤差的運(yùn)動(dòng)軌跡,并在實(shí)際機(jī)床上作了驗(yàn)證試驗(yàn)。再通過(guò)對(duì)比運(yùn)用此算法的兩個(gè)控制點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)軌跡誤差的不同,總結(jié)出了誤差源對(duì)整個(gè)算法的影響。要驗(yàn)證誤差影響的正確性,需要對(duì)比輪廓誤差的理論值與實(shí)際值,所以采用了一種基于掃描和圖像處理的工件輪廓的測(cè)量方法獲取工件信息,用邊緣檢測(cè)的方法獲得工件輪廓信息,根據(jù)文章所總結(jié)的誤差方程式,采用迭代逼近的方式計(jì)算誤差方向及大小的方法,與檢查的結(jié)果對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明誤差對(duì)輪廓影響的正確性。通過(guò)計(jì)算出的結(jié)果調(diào)整機(jī)床設(shè)置,從而減小這兩種誤差對(duì)加工過(guò)程的影響。在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)上應(yīng)用了弦線跟隨控制算法,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的應(yīng)用界面,并開(kāi)發(fā)了參數(shù)化生成加工代碼的功能,程序根據(jù)輸入?yún)?shù)自動(dòng)生成加工代碼。實(shí)際加工了一款玻璃基板樣品,結(jié)果與設(shè)計(jì)尺寸相符,滿足設(shè)計(jì)要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明弦線跟隨控制算法及誤差分析的理論是正確的。
【關(guān)鍵詞】：等距點(diǎn) 控制算法 跟隨運(yùn)動(dòng) 誤差分析 輪廓提取
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG485
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題來(lái)源、目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述10-11
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容11-13
• 2 數(shù)學(xué)模型及控制方法13-31
• 2.1 引言13
• 2.2 算法的特點(diǎn)及計(jì)算流程13-16
• 2.3 算法的兩種旋轉(zhuǎn)模式16
• 2.4 兩種旋轉(zhuǎn)模式下的常見(jiàn)軌跡的數(shù)學(xué)模型及控制方法16-30
• 2.5 本章總結(jié)30-31
• 3 機(jī)床結(jié)構(gòu)誤差的建模、仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證31-49
• 3.1 引言31-32
• 3.2 工件旋轉(zhuǎn)模式下旋轉(zhuǎn)中心定位誤差對(duì)加工輪廓形狀的影響32-33
• 3.3 切割頭旋轉(zhuǎn)模式下旋轉(zhuǎn)中心定位誤差對(duì)加工輪廓形狀的影響33-34
• 3.4 弦線兩控制點(diǎn)方位誤差對(duì)加工輪廓形狀的影響34-35
• 3.5 旋轉(zhuǎn)中心定位誤差對(duì)輪廓軌跡的影響35-48
• 3.8 本章總結(jié)48-49
• 4 誤差的標(biāo)定及補(bǔ)償49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 旋轉(zhuǎn)中心定位誤差和兩控制點(diǎn)定位誤差的標(biāo)定與補(bǔ)償方法49-50
• 4.3 旋轉(zhuǎn)中心定位誤差與兩控制點(diǎn)定位誤差并存情況的分析50-52
• 4.4 旋轉(zhuǎn)中心定位誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證52-59
• 4.5 本章總結(jié)59-60
• 5 弦線跟隨控制算法應(yīng)用的開(kāi)發(fā)60-65
• 5.1 參數(shù)化自動(dòng)編程加工程序界面的創(chuàng)建60-62
• 5.2 弦線跟隨控制算法有關(guān)的參數(shù)的設(shè)置選項(xiàng)的創(chuàng)建62-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄1（攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的專利）69

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本文編號(hào)：1056118