雙軸同步控制技術(shù)是電火花式龍門機(jī)床加工中一項(xiàng)非常重要的技術(shù),由于雙軸進(jìn)給的龍門系統(tǒng)是一種強(qiáng)耦合非線性系統(tǒng),導(dǎo)致該系統(tǒng)同步控制較為困難,而雙軸同步控制精度直接影響了加工精度與加工性能,因此對(duì)雙軸同步控制技術(shù)進(jìn)行深入研究有非常重要的意義。本文以龍門結(jié)構(gòu)雙軸進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象,搭建了雙軸進(jìn)給實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)建模與仿真分析進(jìn)行雙軸同步控制策略與控制算法的研究,確定雙軸同步控制方案,并通過(guò)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具體內(nèi)容如下:1、對(duì)龍門式機(jī)床雙軸同步進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析,針對(duì)龍門結(jié)構(gòu)因機(jī)械橫梁剛性連接存在的耦合特性,運(yùn)用Matlab/Sumlink建立了具有機(jī)械耦合特性的雙軸進(jìn)給系統(tǒng)模型,為了獲得較好的同步效果,滿足機(jī)床對(duì)控制精度的要求,文中運(yùn)用雙軸同步控制技術(shù),對(duì)雙軸系統(tǒng)采用位置補(bǔ)償?shù)目刂品桨?在各種控制策略下進(jìn)行了仿真分析。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了采用交叉耦合控制策略可以獲得更好的控制效果。最后將模糊自適應(yīng)PID算法取代傳統(tǒng)PID算法應(yīng)用到交叉耦合控制器中,最終仿真結(jié)果表明,相較于傳統(tǒng)PID算法,基于模糊PID算法的交叉耦合控制具有更高的同步控制精度與抗擾動(dòng)性。2、完成雙軸同步控制器硬件及控制程序設(shè)計(jì)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 雙軸同步控制技術(shù)應(yīng)用及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第二章 雙軸進(jìn)給系統(tǒng)建模與仿真分析
    2.1 系統(tǒng)建模
        2.1.1 PMSM伺服系統(tǒng)建模
        2.1.2 雙軸進(jìn)給結(jié)構(gòu)建模
    2.2 雙軸同步控制策略仿真分析
    2.3 基于模糊PID算法交叉耦合控制仿真
        2.3.1 模糊PID算法實(shí)現(xiàn)
        2.3.2 基于模糊PID算法交叉耦合控制仿真
    2.4 本章總結(jié)
第三章 雙軸同步控制器設(shè)計(jì)
    3.1 硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 雙軸同步實(shí)現(xiàn)方案
        3.1.2 FPGA介紹與選型
        3.1.3 硬件總體方案設(shè)計(jì)
        3.1.4 電路抗干擾設(shè)計(jì)
    3.2 軟件開發(fā)
        3.2.1 FPGA開發(fā)流程
        3.2.2 磁柵尺信號(hào)處理模塊設(shè)計(jì)
        3.2.3 增量式PID算法及其實(shí)現(xiàn)
        3.2.4 模糊PID算法的FPGA實(shí)現(xiàn)
        3.2.5 雙軸同步控制程序?qū)崿F(xiàn)
    3.3 本章總結(jié)
第四章 雙軸進(jìn)給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案設(shè)計(jì)
    4.1 驅(qū)動(dòng)方案
    4.2 雙軸同步控制模式
    4.3 位置傳感器方案
    4.4 雙軸回零方案
    4.5 總體方案
第五章 實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 單軸實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 單軸半閉環(huán)實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 單軸閉環(huán)實(shí)驗(yàn)
    5.2 雙軸實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 雙軸無(wú)負(fù)載實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 雙軸帶負(fù)載實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 雙軸同步定位精度實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章總結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的雙軸同步控制研究[J]. 趙崇良,沈建新.  機(jī)電一體化. 2015(11)
[2]微細(xì)電火花加工技術(shù)研究現(xiàn)狀概述[J]. 陳飛,王寶瑞,施威,張勇斌.  電加工與模具. 2015(S1)
[3]數(shù)控機(jī)床雙絲杠驅(qū)動(dòng)直線進(jìn)給系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性分析[J]. 丁喜合,袁軍堂,汪振華,董香龍.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(03)
[4]基于改進(jìn)型偏差耦合結(jié)構(gòu)的多電機(jī)同步控制[J]. 彭曉燕,劉威,張強(qiáng).  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(11)
[5]變位焊接機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)建模及分析[J]. 應(yīng)燦,翟敬梅,張鐵.  機(jī)床與液壓. 2012(13)
[6]基于偏差耦合的反演自適應(yīng)滑模同步控制[J]. 彭曉燕,范志龍.  微特電機(jī). 2012(05)
[7]盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同步控制技術(shù)的研究[J]. 史步海,李偉青.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(05)
[8]同步控制策略及其典型應(yīng)用的研究[J]. 高恒路,桑勇,邵龍?zhí)?  液壓氣動(dòng)與密封. 2012(05)
[9]基于環(huán)形耦合策略的多電機(jī)同步控制研究[J]. 劉然,孫建忠,羅亞琴,孫偉.  控制與決策. 2011(06)
[10]協(xié)作多機(jī)器人系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述[J]. 吳軍,徐昕,連傳強(qiáng),賀漢根.  智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2011(01)

博士論文
[1]高速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析及其運(yùn)動(dòng)控制研究[D]. 周勇.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于FPGA的單目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 徐暢.南京理工大學(xué) 2016
[2]高速高精密雙軸同步控制研究[D]. 梅榮軍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[3]基于PMAC的復(fù)合鏜銑數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 孫文娟.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2014
[4]基于FPGA和USB2.0總線的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)[D]. 楊坤.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[5]基于FPGA的多速率信號(hào)處理研究[D]. 陶燕.蘇州大學(xué) 2009
[6]基于FPGA的模糊PID控制算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 王軍偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[7]基于DSP的開放式數(shù)控系統(tǒng)位置控制卡的開發(fā)與研制[D]. 劉鋒.西安科技大學(xué) 2009
[8]變徑旋風(fēng)銑床控制方法研究[D]. 陳林平.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2009
[9]基于DSP和FPGA的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉永鋒.南京理工大學(xué) 2007
[10]雙軸同步控制技術(shù)的研究[D]. 曹毅.華中科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3729935