基于進給系統(tǒng)動態(tài)特性的速度前瞻規(guī)劃方法研究.pdf

1、數(shù)控進給系統(tǒng)作為數(shù)控機床的重要組成部分，對于加工速度與精度有重要的作用。進給系統(tǒng)與加減速參數(shù)的不匹配不僅會使運動部件產(chǎn)生振動，在高速加工中還會使加工零件產(chǎn)生誤差。在加工中，較低的加速度會提高加工質(zhì)量，但加工時間較長、效率低；較高的加速度會在短時間內(nèi)加工完成零件，但加減速的突變會降低零件的加工質(zhì)量。因此，研究數(shù)控機床柔性進給系統(tǒng)的動態(tài)特性與加減速參數(shù)具有重要的理論意義。本文以柔性進給系統(tǒng)為研究對象，通過建模、控制參數(shù)整定、加減速參數(shù)確定與

2、仿真三個部分對問題進行研究。具體工作如下：
　?。?）針對數(shù)控進給系統(tǒng)單慣量與雙慣量不適用于高速加工中中頻段薄弱環(huán)節(jié)分析的問題，提出了基于三慣量的柔性進給系統(tǒng)建模方法。由于影響進給系統(tǒng)動態(tài)特性的幾個薄弱環(huán)節(jié)從低階到高階分布，并且高階頻率可以利用濾波器將其去除，而影響系統(tǒng)動態(tài)特性的兩個低階薄弱環(huán)節(jié)（聯(lián)軸器、絲杠螺母副）頻率相近。因此，為了研究兩個最薄弱環(huán)節(jié)對柔性進給系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，本文建立了進給系統(tǒng)三慣量的動力學(xué)模型。
　

3、?。?）針對柔性進給系統(tǒng)控制參數(shù)難以精確整定的問題，提出了基于機械傳動系統(tǒng)特征參數(shù)的PI參數(shù)整定方法。由于常用的控制參數(shù)整定方法存在誤差或者整定效率低，并且沒有針對高階系統(tǒng)進行整定的有效方法，因此本文基于根軌跡法和統(tǒng)計方法利用機械傳動環(huán)節(jié)特征參數(shù)對速度環(huán)、位置環(huán)PI參數(shù)進行整定，并且推導(dǎo)出可以根據(jù)機械特征參數(shù)直接確定PI參數(shù)的公式，將利用公式計算的控制參數(shù)與根軌跡法、頻域法對比，結(jié)果證明該方法極大的提高了數(shù)控機床進給系統(tǒng)控制參數(shù)的整定效