基于自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)牟顒?dòng)式微進(jìn)給系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、通信、航天和生物工程等學(xué)科的迅速發(fā)展，人們對(duì)精密機(jī)床的加工精度要求越來(lái)越高。其中，微進(jìn)給工作臺(tái)系統(tǒng)是精密機(jī)床加工的重要部件之一，目前已成為熱點(diǎn)研究方向。已研制的微進(jìn)給系統(tǒng)往往實(shí)現(xiàn)了單一技術(shù)指標(biāo)，無(wú)法廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。本論文對(duì)此開展的研究工作是：研制一套差動(dòng)式微進(jìn)給實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)系統(tǒng)，三維建模與仿真，對(duì)系統(tǒng)開環(huán)下誤差進(jìn)行檢測(cè)和標(biāo)定，分析采樣雙閉環(huán)的誤差補(bǔ)償方法，研究基于誤差建模和差動(dòng)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)誤差的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償

2、。
　　本文首先綜述了國(guó)內(nèi)外微進(jìn)給系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，討論了各類微進(jìn)給系統(tǒng)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，通過對(duì)目前各種大行程超精密定位系統(tǒng)的分析比較，根據(jù)低成本和高速度的原則，確定了運(yùn)動(dòng)控制卡、交流伺服電機(jī)加差動(dòng)疊加數(shù)控工作臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了相應(yīng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，完成系統(tǒng)安裝和調(diào)試。其次，闡述了滾珠絲杠副的特點(diǎn)和誤差規(guī)律，分析了伺服進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械特性和動(dòng)、靜態(tài)特性，研究了差動(dòng)式微進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，使用SolidWorks軟件建立三維模型，討論在單一摩擦

3、因素下Adams運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果。然后，分析了系統(tǒng)定位誤差的來(lái)源、影響因素和補(bǔ)償方法，研究了采樣雙閉環(huán)的補(bǔ)償原理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采樣雙閉環(huán)的補(bǔ)償方法能夠有效提高系統(tǒng)靜態(tài)定位精度。最后，探究了誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償問題，在分析了常見的誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法基礎(chǔ)上，考慮一種結(jié)合誤差建模和差動(dòng)控制的自適應(yīng)補(bǔ)償方法；采用灰色理論的誤差建模方法所需統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)少，計(jì)算量小，可以有效預(yù)測(cè)系統(tǒng)誤差，通過軟件程序控制系統(tǒng)差動(dòng)，工作臺(tái)可以在電機(jī)最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)按照預(yù)測(cè)路徑快速補(bǔ)償系