發(fā)布時(shí)間：2017-08-08 09:17

  本文關(guān)鍵詞：重型機(jī)床慣量匹配研究與電機(jī)選型軟件開(kāi)發(fā)

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【摘要】：重型機(jī)床時(shí)變切削負(fù)載大,慣性負(fù)載大,工作空間大導(dǎo)致偏載嚴(yán)重,長(zhǎng)時(shí)間加工的可靠性、安全性要求高,由于重型機(jī)床這些固有的特點(diǎn),進(jìn)給時(shí)需要以較低的速度運(yùn)行,然而在低速時(shí)易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。因此,高效大容量伺服驅(qū)動(dòng)與拖動(dòng)系統(tǒng)成為了重型機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制與傳動(dòng)的關(guān)鍵部件,其中慣量匹配是保證伺服驅(qū)動(dòng)與拖動(dòng)有效的重要因素。然而重型機(jī)床在電機(jī)選型時(shí),慣量匹配缺乏相應(yīng)的研究,電機(jī)的選型往往不是最佳的,工程人員所選電機(jī)有時(shí)候不能保證重型機(jī)床運(yùn)行在最佳狀態(tài),因此有必要對(duì)重型機(jī)床的電機(jī)選型進(jìn)行相應(yīng)研究。針對(duì)重型機(jī)床的滾珠絲杠以及齒輪齒條這兩種典型伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu),給出了其機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上建立了滾珠絲杠和齒輪齒條的伺服進(jìn)給系統(tǒng)模型,并給出伺服進(jìn)給系統(tǒng)的調(diào)試方法,通過(guò)階躍響應(yīng)調(diào)試優(yōu)化了控制參數(shù)。使用伺服進(jìn)給系統(tǒng)的時(shí)間評(píng)價(jià)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)精度評(píng)價(jià)指標(biāo),分析不同條件下的慣量匹配程度。對(duì)齒輪齒條伺服進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證后,針對(duì)雙電機(jī)伺服進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了不同慣量比、不同加速度、不同干擾力矩的慣量匹配仿真分析,推薦合適的慣量比。運(yùn)用機(jī)電聯(lián)合仿真的手段,分析滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)在不同工況下慣量匹配問(wèn)題。通過(guò)將滾珠絲杠進(jìn)行分段處理,采用剛?cè)峄旌夏Ｐ徒?并用LMS測(cè)出模態(tài)與ADMAS仿真模態(tài)對(duì)比驗(yàn)證;在滾珠絲杠聯(lián)合仿真平臺(tái)下,分析不同慣量比,不同加速度和不同速度對(duì)工作臺(tái)動(dòng)態(tài)性能的影響,得到不同工況下伺服慣量比的推薦值。開(kāi)發(fā)重型機(jī)床電機(jī)選型軟件,該軟件可以進(jìn)行機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的組合、不同工況的模擬、電機(jī)的初選以及終選、伺服進(jìn)給系統(tǒng)匹配程度分析,能夠規(guī)范工程技術(shù)人員的電機(jī)選型步驟,對(duì)伺服電機(jī)選型結(jié)果做出相應(yīng)評(píng)價(jià)。該軟件在武漢重型機(jī)床有限公司以及北京第一機(jī)床有限公司進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證,所選電機(jī)得到了相關(guān)工程師的認(rèn)可。
【關(guān)鍵詞】：重型機(jī)床 伺服進(jìn)給系統(tǒng) 慣量匹配 機(jī)電聯(lián)合仿真 電機(jī)選型軟件
【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)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 研究背景及意義9-10
• 1.3 研究綜述10-15
• 1.4 主要工作15-17
• 2 十字滑臺(tái)伺服進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模17-29
• 2.1 伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.2 滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)建模18-23
• 2.3 齒輪齒條多電機(jī)伺服進(jìn)給系統(tǒng)建模23-26
• 2.4 交流伺服系統(tǒng)參數(shù)調(diào)試26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 齒輪齒條伺服進(jìn)給系統(tǒng)驗(yàn)證與慣量匹配分析29-43
• 3.1 伺服慣量匹配評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)29-31
• 3.2 齒輪齒條伺服進(jìn)給系統(tǒng)模型驗(yàn)證31-36
• 3.3 齒輪齒條伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量匹配研究36-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量匹配分析43-58
• 4.1 機(jī)電聯(lián)合仿真建模簡(jiǎn)介43-44
• 4.2 十字滑臺(tái)機(jī)電聯(lián)合仿真建模44-49
• 4.3 機(jī)電聯(lián)合仿真平臺(tái)的驗(yàn)證49-53
• 4.4 滾珠絲杠伺服進(jìn)給系統(tǒng)慣量匹配仿真研究53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 重型機(jī)床電機(jī)選型軟件開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證58-78
• 5.1 電機(jī)選型軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-61
• 5.2 電機(jī)選型軟件的功能介紹61-68
• 5.3 電機(jī)選型軟件驗(yàn)證68-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 全文總結(jié)78-79
• 6.2 研究展望79-80
• 致謝80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86

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本文編號(hào)：639227