新型精密直驅(qū)轉(zhuǎn)臺誤差分析與建模研究.pdf

1、在齒輪測量中心的旋轉(zhuǎn)軸上使用直接驅(qū)動型電機,將電機與負載直接耦合在一起,完全去除了機械傳動環(huán)節(jié),具有定位準確、動態(tài)響應(yīng)速度快等特點;將時柵應(yīng)用于轉(zhuǎn)臺反饋系統(tǒng),對提高系統(tǒng)定位精度,降低成本,具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過對轉(zhuǎn)臺總體方案的分析,確定工控機和PMAC卡做為系統(tǒng)的主控平臺,采用“位置閉環(huán)+速度前饋”的雙環(huán)控制策略。執(zhí)行機構(gòu)采用直驅(qū)電機直接驅(qū)動轉(zhuǎn)臺,通過PMAC對直驅(qū)伺服系統(tǒng)進行調(diào)試,并由階躍響應(yīng)和正弦

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

3、時柵動態(tài)測量數(shù)據(jù)特性,研究基于時間序列的隨機誤差預(yù)測建模理論,提出利用時間序列分析的方法對隨機誤差進行預(yù)測建模。研究數(shù)據(jù)預(yù)處理和誤差分離方法,并且通過實時誤差分析預(yù)測誤差,設(shè)計了時柵數(shù)據(jù)處理電路,研究預(yù)測模型參數(shù)的實時求解方法。
　　(4)開展了直驅(qū)轉(zhuǎn)臺精度實驗,得出以下結(jié)論:
　?、偻ㄟ^采集轉(zhuǎn)臺運動數(shù)據(jù),得出預(yù)測誤差與轉(zhuǎn)臺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,時柵直驅(qū)轉(zhuǎn)臺的動態(tài)預(yù)測誤差為?4