新型精密直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)誤差分析與建模研究.pdf

1、在齒輪測(cè)量中心的旋轉(zhuǎn)軸上使用直接驅(qū)動(dòng)型電機(jī),將電機(jī)與負(fù)載直接耦合在一起,完全去除了機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),具有定位準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快等特點(diǎn);將時(shí)柵應(yīng)用于轉(zhuǎn)臺(tái)反饋系統(tǒng),對(duì)提高系統(tǒng)定位精度,降低成本,具有重要意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)總體方案的分析,確定工控機(jī)和PMAC卡做為系統(tǒng)的主控平臺(tái),采用“位置閉環(huán)+速度前饋”的雙環(huán)控制策略。執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用直驅(qū)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái),通過(guò)PMAC對(duì)直驅(qū)伺服系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,并由階躍響應(yīng)和正弦

2、波響應(yīng)使轉(zhuǎn)臺(tái)具備良好的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。
　　(2)針對(duì)直驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析,找出系統(tǒng)誤差源。分析直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)誤差產(chǎn)生的原因以及對(duì)直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)精度的影響程度等。研究了時(shí)柵誤差、時(shí)柵與工作臺(tái)中心不同軸引起的偏心誤差、主軸回轉(zhuǎn)誤差、工作臺(tái)與主軸不垂直產(chǎn)生的誤差等。并通過(guò)建立直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差傳遞函數(shù)與干擾力矩的誤差傳遞函數(shù)。根據(jù)時(shí)柵工作原理研究時(shí)柵動(dòng)態(tài)反饋誤差。
　　(3)確定動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的組合模型,分析

3、時(shí)柵動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)特性,研究基于時(shí)間序列的隨機(jī)誤差預(yù)測(cè)建模理論,提出利用時(shí)間序列分析的方法對(duì)隨機(jī)誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)建模。研究數(shù)據(jù)預(yù)處理和誤差分離方法,并且通過(guò)實(shí)時(shí)誤差分析預(yù)測(cè)誤差,設(shè)計(jì)了時(shí)柵數(shù)據(jù)處理電路,研究預(yù)測(cè)模型參數(shù)的實(shí)時(shí)求解方法。
　　(4)開展了直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)精度實(shí)驗(yàn),得出以下結(jié)論:
　　①通過(guò)采集轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),得出預(yù)測(cè)誤差與轉(zhuǎn)臺(tái)加速度的變化量具有相關(guān)性,當(dāng)加速度值不大于20.03282? ms時(shí),時(shí)柵直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)誤差為?4