本文關(guān)鍵詞：基于PMAC的多軸輪廓誤差預補償方法研究

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【摘要】：數(shù)控系統(tǒng)的一個重要指標是控制精度,隨著現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展,對控制精度也提出了越來越高的要求。國內(nèi)外學者在如何提高數(shù)控系統(tǒng)控制精度的問題上進行了深入研究,其中,從輪廓誤差的角度提高控制精度屬于一個重要研究方向。本文首先搭建了基于PC+PMAC的多軸運動控制平臺,在搭建平臺整體框架的基礎(chǔ)上開發(fā)出了系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件,使用VC++開發(fā)出了良好的上位機用戶界面。該平臺完成了基本數(shù)控功能并實現(xiàn)了自定義控制算法,可以很好地對本文提出的輪廓誤差補償方法進行驗證。然后本文對多軸運動控制平臺的驅(qū)動系統(tǒng)進行建模,同時提出了兩種輪廓誤差模型,平面輪廓誤差模型和廣義輪廓誤差模型。結(jié)合多軸輪廓誤差模型,對輪廓誤差預補償技術(shù)進行了研究,通過辨識傳遞函數(shù)對實際位置進行預測,完成輪廓誤差的預補償,從而提高多軸系統(tǒng)控制精度。針對如何辨識驅(qū)動系統(tǒng)的傳遞函數(shù),本文在研究了常用的系統(tǒng)辨識方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合多軸運動控制平臺的驅(qū)動模型,通過輸入M序列,采集輸出信號,繼而在Matlab系統(tǒng)辨識工具箱中辨識得到傳遞函數(shù),并通過曲線驗證了辨識結(jié)果的可靠性。最后,結(jié)合辨識得到的驅(qū)動系統(tǒng)傳遞函數(shù),在Matlab上搭建了仿真平臺。通過多軸輪廓誤差模型驗證了仿真平臺的可靠性。結(jié)合仿真平臺,對交叉耦合補償和預補償進行了仿真分析,并結(jié)合多種曲線在多軸運動控制平臺上進行實驗,得到了較好的效果,驗證了預補償技術(shù)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：輪廓誤差補償 預補償技術(shù) 系統(tǒng)參數(shù)辨識 多軸運動控制平臺
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題來源8
• 1.2 課題研究的目的和意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.4 論文的主要章節(jié)內(nèi)容13-14
• 2 基于PC+PMAC的多軸運動控制平臺開發(fā)14-27
• 2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計14
• 2.2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計14-17
• 2.3 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計17-24
• 2.4 運動控制算法的實現(xiàn)24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 多軸輪廓誤差預補償方法研究27-47
• 3.1 單軸驅(qū)動系統(tǒng)建模27-29
• 3.2 多軸輪廓誤差建模29-33
• 3.3 預補償技術(shù)的研究33-37
• 3.4 驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)辨識37-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 4 仿真與實驗分析47-58
• 4.1 系統(tǒng)Matlab仿真47-55
• 4.2 輪廓誤差補償實驗以及結(jié)果分析55-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-59
• 5.1 工作總結(jié)58
• 5.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-64
• 附1：64-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和專利66

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本文編號：851412