本文關(guān)鍵詞：基于TURBO PMAC2的二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)軌跡精度研究

  更多相關(guān)文章： 二維氣浮平臺(tái) Turbo Pmac2 PID增益 軌跡跟蹤精度 機(jī)電聯(lián)合仿真

【摘要】：傳統(tǒng)“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”傳動(dòng)模式的精密工作臺(tái)滿足不了現(xiàn)代精密自動(dòng)化加工的需要,靜壓氣浮導(dǎo)軌、直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)以及先進(jìn)控制策略的完美結(jié)合,已成為高速高精度自動(dòng)化加工的潮流�；陟o壓的氣浮導(dǎo)軌技術(shù)和直線電機(jī)伺服控制方法是近年來國內(nèi)外高速高精密技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)總體上由結(jié)構(gòu)和控制這兩大類組成,可以細(xì)分為靜壓氣浮導(dǎo)軌技術(shù)、伺服電機(jī)控制算法、實(shí)驗(yàn)與測(cè)試技術(shù)等,而軌跡精度是評(píng)價(jià)工作臺(tái)綜合性能最重要的指標(biāo)之一,是實(shí)現(xiàn)高速高精密氣浮平臺(tái)的前提。本文搭建了基于Turbo Pmac2的直線伺服電機(jī)全閉環(huán)控制系統(tǒng)模型,采用了機(jī)電聯(lián)合仿真與實(shí)驗(yàn)分析的方法,主要從伺服控制系統(tǒng)、Turbo Pmac2 PID控制算法、氣浮平臺(tái)軌跡精度測(cè)量與補(bǔ)償幾個(gè)方面進(jìn)行氣浮臺(tái)軌跡精度的研究,主要研究?jī)?nèi)容有：1、分析國內(nèi)外直線驅(qū)動(dòng)精密靜壓氣浮平臺(tái)的發(fā)展?fàn)顩r與伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀,結(jié)合二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)氣浮平臺(tái)硬件系統(tǒng),選擇基于Turbo Pmac2的PID加前饋控制方法,對(duì)二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)氣浮平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡精度進(jìn)行理論研究。2、建立基于Turbo Pmac2的X軸、Y軸直線電機(jī)電流環(huán)PI控制器,速度環(huán)PD控制器,位置環(huán)PID控制器的三閉環(huán)控制系統(tǒng)模型,設(shè)計(jì)了帶速度、加速度前饋的PID三閉環(huán)伺服控制器,對(duì)X軸氣浮平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB仿真分析,同時(shí)分析了有無前饋控制的X軸氣浮平臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)軌跡特性。3、介紹二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過分析Turbo Pmac2的PID算法原理,利用WINPE32 PRO2的P1D整定模塊對(duì)二維氣浮平臺(tái)X軸、Y軸進(jìn)行傳統(tǒng)的PID增益參數(shù)整定,隨后利用氣浮平臺(tái)控制卡信息存儲(chǔ)的功能,進(jìn)行不同速度下的X軸氣浮臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn),研究不同PID增益參數(shù)的軌跡精度與軌跡跟蹤精度的特性規(guī)律,最后進(jìn)行二維氣浮平臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)圓弧軌跡實(shí)驗(yàn),對(duì)氣浮平臺(tái)圓弧軌跡跟蹤精度進(jìn)行分析。4、運(yùn)用MATLAB+ADMAS建立氣浮平臺(tái)機(jī)電聯(lián)合仿真模型,結(jié)合氣膜剛度特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)辨識(shí),分析不同速度下X軸氣浮平臺(tái)的軌跡跟蹤精度特性,分析比例增益系數(shù)P、積分增益系數(shù)I、微分增益系數(shù)D對(duì)X軸氣浮平臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)特性的影響規(guī)律,研究氣浮臺(tái)X軸和Y軸兩軸聯(lián)動(dòng)圓弧軌跡跟蹤精度的變化規(guī)律。5、采用激光干涉儀測(cè)量工具對(duì)X軸氣浮臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)定位精度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究,實(shí)驗(yàn)分析比例增益系數(shù)P、積分增益系數(shù)I、微分增益系數(shù)D對(duì)X軸氣浮臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)定位精度的影響規(guī)律；同時(shí)運(yùn)用球桿儀測(cè)量工具進(jìn)行X軸、Y軸氣浮臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)時(shí)圓弧軌跡精度實(shí)驗(yàn),通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差分析與補(bǔ)償研究,最終提高氣浮臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)的圓弧軌跡精度。
【關(guān)鍵詞】：二維氣浮平臺(tái) Turbo Pmac2 PID增益 軌跡跟蹤精度 機(jī)電聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG502.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目錄9-12
• CONTENTS12-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 課題研究背景及意義15-16
• 1.2 直線驅(qū)動(dòng)精密靜壓氣浮平臺(tái)發(fā)展?fàn)顩r16-18
• 1.3 直線驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)控制技術(shù)研宄現(xiàn)狀18-20
• 1.4 本課題的來源與主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.4.1 本課題來源20
• 1.4.2 本課題的主要研宄內(nèi)容20-22
• 第二章 氣浮平臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)建模與分析22-36
• 2.1 永磁同步直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2 永磁同步直線電機(jī)的d-q軸數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.3 永磁同步直線電機(jī)解壀方程24-25
• 2.4 氣浮平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)建模與分析25-32
• 2.4.1 電流環(huán)PI控制器建模26-28
• 2.4.2 速度環(huán)PD控制器建模28-29
• 2.4.3 位置環(huán)PID控制器建模29-30
• 2.4.4 PID前饋控制器建模30-32
• 2.5 單軸氣浮平臺(tái)控制系統(tǒng)仿真分析32-35
• 2.5.1 氣浮平臺(tái)控制系統(tǒng)仿真建模32-33
• 2.5.2 控制系統(tǒng)仿真結(jié)果分析33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 氣浮平臺(tái)傳統(tǒng)PID參數(shù)整定與運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究36-53
• 3.1 二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)36-38
• 3.2 TURBO PMAC2 伺月艮I變量38
• 3.3 基于TURBO PMAC2的PID算法原理38-40
• 3.4 氣浮平臺(tái)傳統(tǒng)PID參數(shù)整定40-44
• 3.5 氣浮平臺(tái)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)44-51
• 3.5.1 不同速度下單軸氣浮平臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)44-49
• 3.5.2 氣浮平臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)圓弧運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 第四章 二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)MATLAB與ADAMS機(jī)電聯(lián)合仿真研究53-72
• 4.1 ADAMS+MATLAB機(jī)電一體化建模方法概述53-54
• 4.2 氣浮平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模 ; 4054-60
• 4.2.1 ADAMS動(dòng)力學(xué)基本理論54-55
• 4.2.2 氣浮平臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模55-56
• 4.2.3 氣浮平臺(tái)氣膜剛度參數(shù)辨識(shí)56-60
• 4.3 機(jī)電聯(lián)合仿真60-70
• 4.3.1 氣浮平臺(tái)單軸機(jī)電聯(lián)合仿真分析60-69
• 4.3.2 氣浮平臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)機(jī)電聯(lián)合仿真分析69-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 第五章 二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)定位精度實(shí)驗(yàn)研究72-88
• 5.1 氣浮平臺(tái)單軸定位精度實(shí)驗(yàn)72-83
• 5.1.1 氣浮平臺(tái)單軸直線運(yùn)動(dòng)定位精度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建72-73
• 5.1.2 直線運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)方案73-74
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析74-75
• 5.1.4 不同PID增益參數(shù)的直線運(yùn)動(dòng)定位精度實(shí)驗(yàn)75-79
• 5.1.5 定位精度誤差補(bǔ)償研究與結(jié)果分析79-83
• 5.2 氣浮平臺(tái)兩軸聯(lián)動(dòng)軌跡精度實(shí)驗(yàn)83-87
• 5.2.1 圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡精度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建83-84
• 5.2.2 圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)方案84-85
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析85-87
• 5.3 本章小結(jié)87-88
• 總結(jié)與展望88-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文94-96
• 致謝#@@

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;橋型移動(dòng)龍門式仿形噴涂生產(chǎn)線[J];機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2001年04期

2 王飛;УФ5226-06龍門式銑鏜床故障分析及改進(jìn)[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2003年10期

3 郭烈恩,楊湘杰,扶名福;龍門式電火花線切割機(jī)床間隙狀態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2004年04期

4 楊小林;;龍門式行車用電鈴報(bào)警不安全[J];工業(yè)安全與防塵;1991年06期

5 ;龍門式多頭點(diǎn)焊機(jī)[J];焊接;1974年03期

6 羅傳林;李鍛能;;龍門式機(jī)床橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J];機(jī)電工程技術(shù);2006年03期

7 諸雪征,孫遜,王明威;龍門式高壓水射流快速洗消裝置的研究[J];中國安全科學(xué)學(xué)報(bào);1999年S1期

8 ;技術(shù)消息[J];中國鑄機(jī);1990年05期

9 ;產(chǎn)品推薦[J];現(xiàn)代制造;2006年10期

10 ;龍門式導(dǎo)軌磨床成形修正器[J];磨床與磨削;1975年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 龐智;宗欣;;GMC3060f5x龍門式五軸模型銑床電氣部分的設(shè)計(jì)[A];第八屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 記者 王雙;興華機(jī)械廠成功研發(fā)龍門式數(shù)控機(jī)床[N];盤錦日?qǐng)?bào);2009年

2 姚峻;數(shù)控龍門式導(dǎo)軌磨市場(chǎng)前景看好[N];機(jī)電商報(bào);2010年

3 ;引人注目的秦川發(fā)展精品機(jī)床[N];中國工業(yè)報(bào)(中國機(jī)電日?qǐng)?bào) );2004年

4 林順來 林國湞 林桂明;東剛精密“逆風(fēng)之密”[N];福建日?qǐng)?bào);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅福興;龍門式噴標(biāo)機(jī)的研發(fā)[D];浙江大學(xué);2004年

2 馮英達(dá);龍門式多軸聯(lián)動(dòng)加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2012年

3 王素梅;龍門式五軸鏜銑加工中心虛擬制造技術(shù)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

4 魯信輝;基于TURBO PMAC2的二維龍門式直線驅(qū)動(dòng)精密氣浮臺(tái)軌跡精度研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

5 穆德敏;GMD3540型動(dòng)龍門式數(shù)控銑鉆床機(jī)械技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

6 岳興利;龍門式KDP晶體固結(jié)磨料線型鋸創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究[D];山東大學(xué);2012年

7 陳非琛;龍門式機(jī)械手動(dòng)靜態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];湖南大學(xué);2014年

8 張晶;龍門式壓力機(jī)人機(jī)分析與外觀造型設(shè)計(jì)[D];揚(yáng)州大學(xué);2014年

9 韓繼華;龍門式無砟軌道板起吊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2010年

10 賈蕭;大型龍門剪打包系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D];蘇州大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：820500