數(shù)控機床伺服驅動參數(shù)調(diào)試技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、數(shù)控機床的加工精度與效率主要取決于伺服驅動系統(tǒng)性能,而伺服驅動系統(tǒng)的性能與其加工狀態(tài)、控制參數(shù)密切相關。為了獲得滿意的運行性能,須根據(jù)伺服驅動運動狀態(tài),對其控制參數(shù)進行相應的整定調(diào)試。本文圍繞的數(shù)控機床伺服驅動參數(shù)調(diào)整技術,研究伺服驅動的性能測試技術及其性能評價指標,實現(xiàn)伺服驅動性能的在線監(jiān)控及參數(shù)自調(diào)整,優(yōu)化數(shù)控系統(tǒng)運動控制性能。
　　本文圍繞著伺服系統(tǒng)性能測試技術,研究了伺服驅動系統(tǒng)進行階躍響應測試、輪廓誤差測試及頻率特性測試

2、的方法。針對直線段和圓弧的這兩種典型數(shù)控輪廓加工,分析其輪廓誤差特點,提出了典型輪廓加工條件下的輪廓誤差的最短距離法;同時,結合伺服系統(tǒng)的頻率特性,提出了分段正弦單步法伺服系統(tǒng)頻率特性的測試方法,采用頻率分段變化的正弦波為激勵信號,可以一步實現(xiàn)對伺服系統(tǒng)的頻率特性測試。
　　本文在研究和分析現(xiàn)有PID參數(shù)自整定方法的基礎上,提出了一種改進的快速PID參數(shù)自整定方法,該方法采用最小二乘法辨識并建立伺服系統(tǒng)的運動學模型,以系統(tǒng)的偏差積

3、分性能作為伺服驅動性能評判指標,設計了一種基于坐標輪換法快速搜索PID控制器最優(yōu)參數(shù)的方法。
　　基于以上研究與分析,設計了一套伺服驅動參數(shù)調(diào)試平臺軟件,實現(xiàn)伺服驅動系統(tǒng)的階躍響應測試、輪廓誤差測試、頻率特性測試及數(shù)控系統(tǒng)加工性能的在線監(jiān)控,同時,還具有PID參數(shù)的高效自整定功能。驗證試驗結果表明,該系統(tǒng)能夠以多種直觀的性能測試曲線實現(xiàn)伺服驅動系統(tǒng)性能監(jiān)控與診斷,為伺服運動性能的參數(shù)調(diào)整提供了依據(jù),同時,PID參數(shù)自整定后伺服驅動