本文關(guān)鍵詞：多軸空間輪廓誤差的建模與交叉耦合補(bǔ)償，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速高精度數(shù)控加工技術(shù)是制造業(yè)發(fā)展的重要方向。在高速高精的加工中,空間輪廓誤差會(huì)因?yàn)檫M(jìn)給速率的增加而增大,并且多軸之間的參數(shù)匹配不當(dāng)會(huì)造成輪廓的變形,這些問(wèn)題在傳統(tǒng)的伺服控制方法中沒(méi)有得到妥善的解決。本文深入分析了多軸加工過(guò)程中影響空間輪廓誤差的因素,在此基礎(chǔ)上提出了能夠有效減小空間輪廓誤差的交叉耦合補(bǔ)償方案,主要研究?jī)?nèi)容如下: 分析了數(shù)控進(jìn)給伺服控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),得到了單軸跟隨誤差與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,并進(jìn)一步分析了多軸系統(tǒng)中影響空間輪廓誤差的因素。從分析結(jié)果可以看出,在多軸加工過(guò)程中,進(jìn)給速率和多軸之間的耦合關(guān)系是影響空間輪廓誤差的因素,而進(jìn)給速率在其中起著主導(dǎo)的作用。 根據(jù)影響空間輪廓誤差的因素,建立了基于交叉耦合控制器的空間輪廓誤差模型,并對(duì)此模型進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn),簡(jiǎn)化了模型的計(jì)算過(guò)程,并將其應(yīng)用到三平動(dòng)軸的輪廓加工中。在帶有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的情況時(shí),考慮到轉(zhuǎn)動(dòng)軸的非線性耦合關(guān)系的限制,故僅僅計(jì)算了平動(dòng)軸方向上的誤差分量。在空間輪廓誤差補(bǔ)償量的分配方面,則是采用成比例的分配方法,這樣就可以充分利用已有的計(jì)算數(shù)據(jù),有利于減小系統(tǒng)的計(jì)算量,并能有效控制補(bǔ)償?shù)木取?論述了交叉耦合控制器的參數(shù)調(diào)整方案,該方案采用了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制方法,此方法分為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及單神經(jīng)元兩種方法。前者的調(diào)節(jié)精度高,但是算法復(fù)雜,實(shí)時(shí)性相對(duì)較差;后者則充分簡(jiǎn)化參數(shù)的調(diào)整過(guò)程,實(shí)時(shí)性得到了很好的解決,但是其精度卻有所下降,不過(guò)較使用經(jīng)典PID控制器精度仍有所提高。 通過(guò)對(duì)兩軸中圓輪廓,拐角輪廓以及三軸空間中螺旋曲線的仿真中可以得到采用交叉耦合控制器之后空間輪廓誤差的大小可以得到明顯的降低,而使用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)模塊之后,空間輪廓精度得到了更好的優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：空間輪廓誤差 交叉耦合控制 自適應(yīng)控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【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】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題來(lái)源8
• 1.2 本文的研究背景8-9
• 1.3 輪廓誤差控制的關(guān)鍵技術(shù)9-10
• 1.4 輪廓誤差補(bǔ)償技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 空間輪廓誤差的數(shù)學(xué)模型16-29
• 2.1 單軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的誤差模型16-19
• 2.2 空間輪廓誤差的來(lái)源19-21
• 2.3 空間輪廓誤差的建模21-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 空間輪廓誤差的交叉耦合補(bǔ)償控制模型29-34
• 3.1 傳統(tǒng)的輪廓誤差控制方法29
• 3.2 交叉耦合控制器的控制模型29-31
• 3.3 誤差補(bǔ)償控制算法31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 交叉耦合控制器的參數(shù)整定34-47
• 4.1 控制器的相關(guān)參數(shù)整定34-35
• 4.2 傳統(tǒng)的交叉耦合控制器35-37
• 4.3 自適應(yīng)交叉耦合控制器37-44
• 4.4 延時(shí)環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)計(jì)算量44-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 5 交叉耦合補(bǔ)償?shù)姆抡骝?yàn)證47-60
• 5.1 雙軸輪廓的仿真驗(yàn)證47-54
• 5.2 三軸輪廓的仿真驗(yàn)證54-59
• 5.3 轉(zhuǎn)動(dòng)軸的輪廓誤差問(wèn)題分析59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 全文總結(jié)60
• 6.2 研究展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李靜;提高大型曲軸切點(diǎn)跟蹤磨削輪廓精度的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海大學(xué);2011年

2 孫建仁;CNC系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)平滑處理與輪廓誤差研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 許強(qiáng)強(qiáng);雙軸進(jìn)給伺服交叉耦合控制的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

2 潘軍;基于交叉耦合策略的多指手控制方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 王茂斌;自由曲線加工輪廓誤差分析與控制算法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 霍彥波;進(jìn)給伺服系統(tǒng)參數(shù)對(duì)“S”形檢驗(yàn)試件輪廓誤差影響的研究[D];電子科技大學(xué);2012年

5 胡海濤;二維運(yùn)動(dòng)支架的研制及多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制方法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：多軸空間輪廓誤差的建模與交叉耦合補(bǔ)償，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：363052