本文關(guān)鍵詞：絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)虛擬仿真的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)過程中,如果要檢驗(yàn)一種控制策略的控制效果或者軌跡規(guī)劃對(duì)系統(tǒng)跟蹤精度的影響,都需要在實(shí)際的機(jī)臺(tái)上進(jìn)行。這樣不僅效率低下,同時(shí)可能會(huì)因?yàn)閰?shù)使用不當(dāng)引起機(jī)械平臺(tái)損壞甚至引發(fā)安全事故。因此,本文以數(shù)控機(jī)床中最常用的絲杠導(dǎo)軌機(jī)械系統(tǒng)為研究對(duì)象,開發(fā)基于絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)虛擬仿真平臺(tái)。本文首先設(shè)計(jì)了虛擬仿真平臺(tái)的整體架構(gòu),該架構(gòu)按照數(shù)控加工的流程包括軌跡規(guī)劃模塊、控制模塊、單軸平臺(tái)模塊、誤差分析模塊和補(bǔ)償模塊,并給出了模塊之間的數(shù)據(jù)交互關(guān)系。接著以實(shí)驗(yàn)室的XY平臺(tái)為研究對(duì)象,本文對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析和數(shù)學(xué)建模,分別研究了時(shí)域和頻域下系統(tǒng)的線性模型,對(duì)相應(yīng)的未知參數(shù)進(jìn)行了最小二乘辨識(shí)。為了更能反映實(shí)際系統(tǒng)特性,本文著重進(jìn)行了絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)的反向間隙、摩擦力和其它非線性因素分析和建模工作,較為精確地建立了伺服驅(qū)動(dòng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)模型。然后基于平面光柵研究了輸入軌跡分別為圓軌跡和非圓軌跡情況下仿真系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的輸出效果,并進(jìn)行了誤差分析,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。最后基于現(xiàn)有的虛擬仿真平臺(tái),設(shè)計(jì)了針對(duì)反向間隙的補(bǔ)償控制模塊,并對(duì)比補(bǔ)償前后實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和仿真平臺(tái)的跟蹤誤差和輪廓誤差,驗(yàn)證了補(bǔ)償?shù)挠行浴１疚幕诶碚�、仿真和�?shí)驗(yàn),驗(yàn)證了虛擬仿真平臺(tái)的準(zhǔn)確性和有效性,為絲杠導(dǎo)軌這一類的數(shù)控系統(tǒng)建模、辨識(shí)提供了方法和依據(jù),為控制策略和軌跡規(guī)劃、插補(bǔ)等的研究提供了虛擬仿真平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng) 虛擬仿真系統(tǒng) 數(shù)學(xué)模型 參數(shù)辨識(shí) 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)建模的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 軌跡規(guī)劃和控制算法的研究10-12
• 1.3 主要工作內(nèi)容12-14
• 第2章 虛擬仿真平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)14-22
• 2.1 虛擬數(shù)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)14-15
• 2.2 各模塊簡(jiǎn)介15-21
• 2.2.1 軌跡規(guī)劃模塊16-19
• 2.2.2 單軸平臺(tái)的建模19
• 2.2.3 誤差分析模塊19-20
• 2.2.4 控制模塊20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 XY平臺(tái)建模與辨識(shí)22-40
• 3.1 線性建模與辨識(shí)22-31
• 3.1.1 線性建模23-25
• 3.1.2 線性辨識(shí)25-31
• 3.2 非線性建模與辨識(shí)31-39
• 3.2.1 系統(tǒng)的飽和和量化誤差31-33
• 3.2.2 反向間隙的建模33-35
• 3.2.3 摩擦力的建模35-38
• 3.2.4 單軸平臺(tái)的仿真模型38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 誤差分析模塊及仿真平臺(tái)驗(yàn)證40-48
• 4.1 基于平面光柵的圓軌跡分析40-44
• 4.1.1 平面光柵的介紹40-41
• 4.1.2 圓軌跡測(cè)量與分析41-44
• 4.2 基于平面光柵的非圓軌跡分析44-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第5章 基于仿真平臺(tái)的反向間隙補(bǔ)償算法研究48-54
• 5.1 反向間隙的補(bǔ)償介紹48-49
• 5.2 補(bǔ)償模塊的設(shè)計(jì)49-51
• 5.3 反向間隙補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)51-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60

【共引文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張永利;原位微納米壓痕測(cè)試裝置設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2015年

2 汪佳麗;雙級(jí)執(zhí)行器系統(tǒng)綜合建模和協(xié)同控制研究[D];浙江理工大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：絲杠導(dǎo)軌系統(tǒng)虛擬仿真的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：370930