本文關(guān)鍵詞：基于SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)的恒功率自適應(yīng)控制方法研究

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【摘要】：伴隨著我國(guó)航空、航天等行業(yè)的快速發(fā)展,智能制造已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。切削加工過(guò)程是一個(gè)具有高度非線性、不確定性的復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程,傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床識(shí)別和處理切削過(guò)程中不確定性情況的能力低下,通常在實(shí)際的切削過(guò)程中多采用保守的切削參數(shù),從而在一定程度上限制了切削加工效率。機(jī)床的自適應(yīng)約束控制可以在保護(hù)機(jī)床的同時(shí)有效提升加工效率,是實(shí)現(xiàn)智能化加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。采用外置傳感器可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自適應(yīng)約束控制,但其存在成本高,安裝調(diào)試復(fù)雜等問題。本文以SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)為基礎(chǔ),研究了一種應(yīng)用機(jī)床內(nèi)置傳感器和控制器的恒功率自適應(yīng)控制方法。本文首先設(shè)計(jì)了面向開放式數(shù)控系統(tǒng)的恒功率自適應(yīng)控制的整體方案,并以三種不同系列的數(shù)控系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析了恒功率自適應(yīng)控制的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法。為實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的智能化控制,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模糊控制器,論述了模糊控制器的模糊化處理、模糊控制規(guī)則及其模糊推理的方法,并在MATLAB下制作了模糊查詢表用于機(jī)床加工過(guò)程的實(shí)際控制。以SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)為研究對(duì)象開發(fā)了恒功率自適應(yīng)系統(tǒng),提出了一種利用OPC(OLE for Process Control)技術(shù)實(shí)時(shí)采集機(jī)床主軸功率的實(shí)現(xiàn)方法,同時(shí)利用系統(tǒng)內(nèi)部的R參數(shù)以及DDE(Dynamic Data Exchange)接口,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床進(jìn)給速度的實(shí)時(shí)改變。依照840D數(shù)控系統(tǒng)的OEM(Original Equipment Manufacturer)開發(fā)規(guī)則,為機(jī)床的恒功率自適應(yīng)控制功能開發(fā)了友好的人機(jī)界面,論述了相關(guān)控制文件的配置方法以及動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的創(chuàng)建方法。最后,設(shè)計(jì)了一組切削實(shí)驗(yàn)并分析了機(jī)床在采用恒功率自適應(yīng)控制加工前后的主軸功率和進(jìn)給速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的面向開放式數(shù)控機(jī)床的恒功率自適應(yīng)控制系統(tǒng)在加工過(guò)程中具有較好的控制效果,在保護(hù)刀具和機(jī)床的同時(shí)可以有效提高機(jī)床的加工效率。本課題的研究也為自適應(yīng)約束控制提供了一種新方法。
【關(guān)鍵詞】：SINUMERIK 840D 恒功率自適應(yīng)控制 模糊控制 主軸功率 OEM
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 論文研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 智能機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 機(jī)床自適應(yīng)控制研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.3 數(shù)控系統(tǒng)的OEM開發(fā)研究現(xiàn)狀18
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容和總體結(jié)構(gòu)18-21
• 第二章 面向開放式CNC的CPAC方案設(shè)計(jì)及其技術(shù)分析21-34
• 2.1 CPAC的整體方案設(shè)計(jì)21-23
• 2.1.1 ACC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分析21-22
• 2.1.2 CPAC的整體方案設(shè)計(jì)22-23
• 2.2 切削過(guò)程的主軸功率信號(hào)分析23-25
• 2.3 CPAC系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析25-33
• 2.3.1840D的CPAC技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析26-30
• 2.3.2 FANUC 31i的CPAC技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析30-31
• 2.3.3 海德漢iTNC530 的CPAC技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 恒功率自適應(yīng)控制中模糊控制方法研究34-43
• 3.1 模糊控制理論簡(jiǎn)介34-35
• 3.1.1 模糊控制理論的特點(diǎn)34-35
• 3.1.2 模糊集合和隸屬度函數(shù)35
• 3.1.3 模糊語(yǔ)言與模糊推理35
• 3.2 恒功率的自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計(jì)35-38
• 3.2.1 模糊控制器的輸入輸出確定36
• 3.2.2 模糊控制器的控制規(guī)則設(shè)定36-37
• 3.2.3 模糊控制器的設(shè)計(jì)37-38
• 3.3 MATLAB下的模糊控制器的設(shè)計(jì)38-42
• 3.3.1 模糊邏輯工具箱下的模糊控制器制作39-40
• 3.3.2 模糊控制查詢表的制作40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 基于 840D的恒功率自適應(yīng)控制系統(tǒng)開發(fā)43-67
• 4.1840D數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介43-45
• 4.1.1840D數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)43-44
• 4.1.2840D數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)44-45
• 4.2 840D的主軸功率信號(hào)采集45-46
• 4.3 進(jìn)給速度的實(shí)時(shí)改變技術(shù)研究46-55
• 4.3.1 改變機(jī)床進(jìn)給速度的原理分析46-48
• 4.3.2 PLC調(diào)用NC變量R參數(shù)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)48-51
• 4.3.3 讀寫機(jī)床進(jìn)給倍率的PLC編程實(shí)現(xiàn)51-53
• 4.3.4 進(jìn)給倍率寫入R參數(shù)的方法研究53-54
• 4.3.5 模糊控制器在CPAC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)54-55
• 4.4 基于 840D的CPAC人機(jī)界面開發(fā)55-66
• 4.4.1 CPAC系統(tǒng)人機(jī)界面的需求分析55-56
• 4.4.2840D人機(jī)界面的OEM開發(fā)技術(shù)56-60
• 4.4.3 CPAC人機(jī)界面的開發(fā)與文件配置60-64
• 4.4.4 語(yǔ)言動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的創(chuàng)建64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 恒功率自適應(yīng)控制系統(tǒng)的切削實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證67-75
• 5.1 實(shí)驗(yàn)的機(jī)床設(shè)備簡(jiǎn)介及工件設(shè)計(jì)67-70
• 5.1.1 QLM27100-5X機(jī)床簡(jiǎn)介67-68
• 5.1.2 配有CPAC系統(tǒng)的機(jī)床運(yùn)行過(guò)程分析68-69
• 5.1.3 凹槽型工件的設(shè)計(jì)69-70
• 5.2 未使用CPAC的工件切削實(shí)驗(yàn)70-72
• 5.2.1 未使用CPAC切削加工的功率采集70-71
• 5.2.2 未使用CPAC切削的主軸功率數(shù)據(jù)分析71-72
• 5.3 使用CPAC的工件切削實(shí)驗(yàn)72-74
• 5.3.1 自適應(yīng)切削主軸功率采集實(shí)驗(yàn)72-73
• 5.3.2 自適應(yīng)切削實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)和展望75-77
• 6.1 總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

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4 顧向清;;SINUMERIK 840D速度力矩耦合(主從)功能的應(yīng)用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2009年07期

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9 顏代書;SINUMERIK82O系統(tǒng)的故障維修[J];制造技術(shù)與機(jī)床;1997年08期

10 陳禹明;SINUMERIK 850/880系統(tǒng)的維修[J];設(shè)備管理與維修;1997年05期

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1 莊彪;;SINUMERIK8系統(tǒng)維修技術(shù)探討[A];設(shè)備維修與改造技術(shù)論文集[C];2000年

2 蔣軍平;高東國(guó);;SINUMERIK PCU 50.3基礎(chǔ)軟件的應(yīng)用[A];第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C];2008年

3 張紹軍;;應(yīng)用SINUMERIK840D高級(jí)HMI進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)的速度環(huán)優(yōu)化[A];陜西第二屆數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化技術(shù)專家論壇論文集[C];2011年

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1 裴安咨;“推進(jìn)生產(chǎn)力”[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2005年

2 本報(bào)記者 徐俊霞;西門子致力于成為中國(guó)創(chuàng)新型合作伙伴[N];機(jī)電商報(bào);2007年

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2 陳建軍;基于SINUMERIK 802C系統(tǒng)的三軸聯(lián)動(dòng)任意母線砂輪修整機(jī)的研制[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

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