軸瓦拉削加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)研制.pdf

1、本文基于當(dāng)前拉床行業(yè)在誤差補(bǔ)償技術(shù)上關(guān)于動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償方面的技術(shù)空白，提出了一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)PID(BNPID)的誤差補(bǔ)償控制策略，并基于該策略，研制了軸瓦拉削加工機(jī)床電氣控制系統(tǒng)，最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，應(yīng)用了本文研制的電氣控制系統(tǒng)的軸瓦拉床對(duì)比傳統(tǒng)軸瓦拉床有更高的加工精度。本文針對(duì)軸瓦拉床閉環(huán)控制系統(tǒng)，首先介紹了軸瓦拉床的機(jī)械系統(tǒng)和電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，完成了拉床電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)；接著，基于拉床的機(jī)械系統(tǒng)，根據(jù)空間定

2、位誤差，推導(dǎo)出了拉床多誤差綜合數(shù)學(xué)模型；然后，在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了BNPID控制器；最后進(jìn)行了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)研究。
　　第1章介紹了有關(guān)拉床誤差補(bǔ)償?shù)谋尘昂鸵饬x及其相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　第2章介紹了軸瓦拉削加工機(jī)床閉環(huán)控制系統(tǒng)及其性能指標(biāo)，講解了機(jī)床的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)說(shuō)明了電氣系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括電源供配電設(shè)計(jì)(380v電源供配電設(shè)計(jì)、220v電源供配電設(shè)計(jì))，PLC模塊選型，元器件選型。

3、
　　第3章中，采用了傳統(tǒng)的齊次坐標(biāo)變換方法，基于第2章中介紹的軸瓦拉床的機(jī)械系統(tǒng)，分別在軸瓦拉床的底座上建立了基坐標(biāo)系，在軸瓦拉床橫向以及縱向運(yùn)動(dòng)軸上建立了子坐標(biāo)系，然后通過(guò)在拉床底座、床身、主溜板、刀具各個(gè)部分之間建立其坐標(biāo)變換矩陣，建立刀具到拉床底座這條運(yùn)動(dòng)鏈的坐標(biāo)變換矩陣，同理再建立工件到拉床底座之間運(yùn)動(dòng)鏈的坐標(biāo)變換矩陣，最后基于以上兩條運(yùn)動(dòng)鏈，建立軸瓦拉削加工機(jī)床的多誤差綜合數(shù)學(xué)模型。同時(shí)本章中也引入了閥控缸的數(shù)學(xué)模型，

4、架構(gòu)了由閥芯位移到液壓缸位移的數(shù)學(xué)模型。
　　第4章以PID理論作為運(yùn)動(dòng)控制方法，并基于第3章的多誤差綜合模型，運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算各誤差源的熱誤差，同時(shí)考慮幾何誤差，提出了一種新型的BNPID控制策略。BNPID控制策略汲取了當(dāng)今流行的誤差補(bǔ)償方法，并在此基礎(chǔ)上推陳出新，以多誤差（幾何誤差、熱誤差）綜合數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，并將熱誤差分為3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分量，與8個(gè)熱敏點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分別計(jì)算3個(gè)熱誤差分量，同時(shí)在運(yùn)動(dòng)控制上借鑒