本文關鍵詞：差動精密工作臺誤差及補償方法的研究

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【摘要】：隨著工業(yè)4.0時代的到來,現(xiàn)代國防工業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械及電子芯片等越發(fā)依賴于現(xiàn)代制造技術,用于機械制造裝備上的精密工作臺精度問題的研究變得更加重要。隨著機械、電子等產品的性能和質量的不斷提高,人們對精密加工機床的精度提出了更高的要求。傳統(tǒng)的加工機床在運動控制方面比較單一,無法滿足更高精度的要求。為了解決這個問題,本課題依據(jù)差動運動理論和誤差理論展開研究,搭建差動精密工作臺,分析該差動系統(tǒng)誤差來源、影響因素,并在差動模式下完成精密工作臺誤差分析和誤差補償方法的研究,實現(xiàn)差動精密工作臺誤差的智能補償。本課題首先綜述了國內外微進給工作臺的研究現(xiàn)狀,包括結構特點、控制方式、誤差來源、測量方法等。通過分析比較各類微進給系統(tǒng),完成差動精密工作臺的總體設計。其次,以差動理論為研究基礎,結合計算機技術和機電一體化技術,建立差動精密工作臺整體系統(tǒng),利用軟件程序完成系統(tǒng)差動運動。然后,闡述了滾珠絲杠、精密光柵、伺服電機、差動工作臺等結構特點和誤差來源,并對差動系統(tǒng)各組成裝置進行誤差補償方法分析。再次,對傳動系統(tǒng)誤差、測量系統(tǒng)誤差以及定位誤差進行分析研究,探究誤差補償方法,重點分析定位誤差補償方法。最后,進行差動實驗,完成前饋補償實驗,提高了差動精密工作臺的精度,解決差動誤差補償問題。其中,采用改進的BP神經網絡算法能夠提供一種非線性、自我學習和適應能力的控制方法,通過對比分析補償前后的誤差曲線,能夠有效提高工作臺精度,完成智能補償方法的研究。本課題以理論分析和實驗研究為基礎,基于誤差分析和差動控制方法,可以實現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)的補償,有效提高差動精密系統(tǒng)精度和靈敏度。該方法具有成本低、實用性強,數(shù)據(jù)處理準確和方便的特點,為精密制造工程提供了一種行之有效的解決方法。
【關鍵詞】：誤差補償 誤差建模 差動控制 智能補償
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG502
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 國內外微進給工作臺發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 精密光柵測量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 誤差測量及補償方法研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題來源17
• 1.4 本論文主要研究內容17-19
• 1.5 本章小結19-20
• 第二章 差動精密工作臺總體設計20-36
• 2.1 差動精密工作臺系統(tǒng)整體設計20-29
• 2.1.1 差動運動工作原理分析20-21
• 2.1.2 差動系統(tǒng)總體設計21-24
• 2.1.3 差動精密工作臺傳動系統(tǒng)設計24-26
• 2.1.4 差動精密工作臺控制系統(tǒng)設計26-29
• 2.2 差動式精密工作臺軟件系統(tǒng)設計29-32
• 2.2.1 差動運動程序設計29-31
• 2.2.2 差動工作臺系統(tǒng)模塊設計31-32
• 2.3 差動工作臺運動程序設計研究32-35
• 2.3.1 差動系統(tǒng)程序設計32-34
• 2.3.2 差動系統(tǒng)輔助功能程序設計34-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第三章 差動精密系統(tǒng)誤差研究36-47
• 3.1 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)誤差分析36-40
• 3.1.1 滾珠絲杠副誤差規(guī)律36-38
• 3.1.2 滾珠絲杠誤差分析38-40
• 3.2 精密光柵誤差因素分析40-42
• 3.2.1 精密光柵測量系統(tǒng)原理40-41
• 3.2.2 精密光柵副誤差分析41-42
• 3.3 差動工作臺運動系統(tǒng)誤差分析42-46
• 3.3.1 差動運動系統(tǒng)動、靜態(tài)特性分析42-43
• 3.3.2 差動工作臺定位誤差分析43-44
• 3.3.3 差動工作臺摩擦誤差分析44-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 差動精密系統(tǒng)誤差補償方法分析47-59
• 4.1 滾珠絲杠誤差補償方法分析48-53
• 4.1.1 滾珠絲杠誤差補償原理48-49
• 4.1.2 滾珠絲杠誤差補償方法分析49-53
• 4.2 精密光柵測量方法的補償方法分析53-55
• 4.2.1 精密光柵測量系統(tǒng)誤差研究53-54
• 4.2.2 精密光柵測量系統(tǒng)誤差補償方法研究54-55
• 4.3 差動工作臺誤差補償方法分析55-58
• 4.3.1 摩擦誤差補償方法分析55-56
• 4.3.2 定位誤差補償方法分析56-58
• 4.4 本章小結58-59
• 第五章 智能補償方法研究59-72
• 5.1 智能補償方法實驗研究59-63
• 5.1.1 伺服電機運動實驗誤差分析59-60
• 5.1.2 滾珠絲杠運動實驗誤差分析60-63
• 5.2 差動精密工作臺誤差智能補償方法的研究63-71
• 5.2.1 BP神經網絡技術64-66
• 5.2.2 BP神經網絡算法的改進66-67
• 5.2.3 差動系統(tǒng)神經網絡建模研究67-70
• 5.2.4 智能補償實驗結果與分析70-71
• 5.3 本章小結71-72
• 第六章 總結與展望72-74
• 6.1 論文成果總結72-73
• 6.2 研究展望73-74
• 參考文獻74-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及取得的相關科研成果77-78
• 致謝78-79

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本文編號：654342