基于歷史數(shù)據的進給軸運動響應模型研究及應用.pdf

1、為提高曲面加工的輪廓精度，需要降低數(shù)控加工中進給軸的跟隨誤差。為此需要對軸的運動響應特性建立較為準確的模型，常規(guī)Simulink環(huán)境下的框圖模型和機電聯(lián)合仿真模型，需要復雜的有限元計算，難以用于實時的運動控制。
　　本文基于歷史數(shù)據對軸運動響應進行建模，以線性迭代模型描述軸輸出在相鄰兩周期內本周期實際速度與上一周期內速度跟隨誤差、上一周期實際速度的關系，速度跟隨誤差是同一周期內指令速度與實際速度之間差值，從歷史數(shù)據中提取線性迭代模

2、型的線性迭代系數(shù)。這種線性迭代模型可以在運動控制過程中對軸的響應進行同步預測，可以在實時的控制過程中改進運動控制的性能。
　　對于一個具體的軸，其響應特性的可重復程度是研究基于歷史數(shù)據的建模方法的前提。設計了重復運行試驗，分析了軸在同一套控制參數(shù)下，同樣的指令速度下，其實際速度曲線的重復性，采用了五點三次平滑法對實際速度進行平滑處理，去除采樣數(shù)據中的噪聲，得到實際速度曲線。重復實驗結果表明，軸速度曲線的不重復范圍是編程速度的0.1

3、％，因此利用歷史數(shù)據建立軸的響應模型是可行的。
　　研究了影響軸實際速度的因素，及各因素對實際速度的影響程度，確定了以相鄰兩周期內上一周期速度跟隨誤差、上一周期實際速度為基本變元的線性迭代模型，采用最小二乘法從歷史數(shù)據中提取線性迭代系數(shù)。進行了實際速度預測有效性驗證實驗，對預測速度和實際速度進行比較，預測速度與實際速度差值最大值在編程速度的5%以內，平均值在編程速度的0.5%以內，結果表明響應模型具有較高的速度預測精度。