發(fā)布時間：2021-04-25 08:49

　　進(jìn)給率定制是數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響加工效率和加工精度。輪廓誤差作為高速高精度數(shù)控系統(tǒng)的重要性能指標(biāo),其控制方法的研究也有著重要意義。因此,基于輪廓誤差控制定制進(jìn)給率,有利于實(shí)現(xiàn)零件的高速高精度加工。提出待定系數(shù)系統(tǒng)辨識法,對含有PID控制器的三階伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行辨識。該方法采用含待辨識參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式表示系統(tǒng)傳遞函數(shù),利用最小二乘法處理掃頻試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到角頻率序列值及其對應(yīng)的幅頻序列值,最后通過求解廣義逆矩陣得到待辨識參數(shù)。通過與頻域辨識法進(jìn)行仿真對比實(shí)驗(yàn),該方法被證實(shí)具有很高的辨識精度。建立基于伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的輪廓誤差模型。該方法以實(shí)際加工點(diǎn)到期望加工點(diǎn)處密切圓的距離作為輪廓誤差估算值,具有較高的估算精度。結(jié)合伺服系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型和輪廓誤差圓弧逼近估算模型,考慮驅(qū)動系統(tǒng)動態(tài)特性對輪廓加工精度的影響,并推導(dǎo)進(jìn)給率和輪廓誤差之間的解析關(guān)系式。提出基于輪廓誤差控制的進(jìn)給率定制算法。利用NURBS參數(shù)曲線表示三軸加工路徑,得到曲率、導(dǎo)矢等幾何信息。結(jié)合加工路徑幾何信息和各約束條件模型,得到進(jìn)給率和弦高差約束、機(jī)床各軸速度約束、機(jī)床各軸加速度約束之間的線性解析關(guān)系式。最后利用線性規(guī)劃算法... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 數(shù)控加工概述
        1.1.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢
        1.1.2 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)
    1.2 輪廓誤差控制的研究現(xiàn)狀
    1.3 系統(tǒng)辨識技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究意義及目的
    1.5 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
2 參數(shù)曲線插補(bǔ)
    2.1 NURBS曲線理論基礎(chǔ)
        2.1.1 NURBS曲線的定義
        2.1.2 NURBS曲線的導(dǎo)矢計算
        2.1.3 參數(shù)曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)的參數(shù)化
        2.1.4 NURBS曲線擬合
    2.2 刀具路徑的弧長參數(shù)化
    2.3 參數(shù)曲線插補(bǔ)理論基礎(chǔ)
        2.3.1 參數(shù)曲線插補(bǔ)原理
        2.3.2 參數(shù)曲線插補(bǔ)參數(shù)的計算
    2.4 本章小結(jié)
3 基于伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的輪廓誤差模型
    3.1 直線輪廓誤差模型
    3.2 圓弧輪廓誤差模型
    3.3 任意曲線輪廓誤差模型
    3.4 基于伺服系統(tǒng)動態(tài)特性的輪廓誤差模型
    3.5 本章小結(jié)
4 伺服控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)辨識方法
    4.1 待定系數(shù)系統(tǒng)辨識法
    4.2 頻域辨識方法
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
5 基于輪廓誤差控制的進(jìn)給率定制
    5.1 進(jìn)給率定制中的約束條件
        5.1.1 弦高差約束
        5.1.2 機(jī)床驅(qū)動約束
        5.1.3 輪廓誤差約束
    5.2 進(jìn)給率定制算法
        5.2.1 進(jìn)給率定制算法的目標(biāo)函數(shù)
        5.2.2 進(jìn)給率定制算法的約束函數(shù)
        5.2.3 進(jìn)給率定制算法的簡化計算
    5.3 本章小結(jié)
6 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    6.1 系統(tǒng)辨識實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺
        6.1.2 系統(tǒng)輸入信號
        6.1.3 系統(tǒng)輸出信號
        6.1.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)辨識結(jié)果
    6.2 進(jìn)給率定制算法仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.2.1 進(jìn)給率定制算法仿真流程
        6.2.2 仿真結(jié)果和實(shí)例驗(yàn)證
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擴(kuò)充最小二乘法在數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)模型參數(shù)估計中的應(yīng)用[J]. 李彬,戴怡,石秀敏,劉朝華.  機(jī)床與液壓. 2010(03)
[2]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床誤差辨識方法研究[J]. 李耀明,沈興全,孟慶義,王愛玲.  中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(06)
[3]基于SVR的控制系統(tǒng)辨識建模研究[J]. 王文棟,郭偉.  燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2009(03)
[4]一種氣動位置伺服系統(tǒng)的辨識建模方法[J]. 柏艷紅,李小寧.  南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(06)
[5]支持向量機(jī)在電液伺服系統(tǒng)辨識建模中的應(yīng)用[J]. 曹克強(qiáng),胡良謀,張春山,張建邦.  空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(03)
[6]數(shù)控系統(tǒng)被控對象的模型辨識[J]. 許曉峰,王隆太.  機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2006(01)
[7]數(shù)控加工中一種模型的模糊辨識算法的研究[J]. 李曦,李斌,周云飛.  中國制造業(yè)信息化. 2003(06)
[8]基于快速學(xué)習(xí)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型辨識及運(yùn)動控制[J]. 葉軍.  計算機(jī)仿真. 2002(05)
[9]參數(shù)曲線的自適應(yīng)插補(bǔ)算法[J]. 游有鵬,王珉,朱劍英.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2000(06)
[10]基于PC/DSP的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能切削模塊[J]. 劉強(qiáng),Yusuf Altintas.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2000(02)

碩士論文
[1]復(fù)雜曲面五軸加工的進(jìn)給率定制方法研究[D]. 周劍鋒.大連理工大學(xué) 2014
[2]參數(shù)曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)參數(shù)化方法的研究[D]. 于輝.山東大學(xué) 2009
[3]基于散亂點(diǎn)云的卷曲模型建模和精度評價[D]. 王剛.大連理工大學(xué) 2007
[4]基于機(jī)床動力學(xué)特性的NURBS曲線直接插補(bǔ)的研究[D]. 劉可照.華中科技大學(xué) 2004



本文編號：3159090