高速高精運(yùn)動(dòng)控制補(bǔ)償及參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù).pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的迅速發(fā)展，高速度、高精度已成為現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制追求的主要目標(biāo)，開展高速高精運(yùn)動(dòng)控制的研究，對(duì)我國數(shù)字化裝備制造業(yè)水平和競(jìng)爭(zhēng)力的提升有著重大的意義。本文將著重對(duì)高速高精運(yùn)動(dòng)控制補(bǔ)償及參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)展開深入研究與實(shí)踐。
　　 數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)采用直線電機(jī)和主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高速、高精、多自由度的運(yùn)動(dòng)性能，其控制為多剛體、多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)控制。對(duì)此，本文根據(jù)高速高精運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)硬件體系

2、和軟件構(gòu)架。其中，系統(tǒng)硬件采用基于PCI總線的IPC+8136卡結(jié)構(gòu)，軟件包括人機(jī)界面、任務(wù)調(diào)度、信息交換緩沖、插補(bǔ)處理及位置控制等；針對(duì)復(fù)雜的曲線曲面加工中存在的小線段“拐點(diǎn)”問題，采用柔性度較好的S型曲線加減速控制來避免運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的沖擊，建立小線段高速加工速度、加速度銜接模型，對(duì)連續(xù)小線段銜接處的拐點(diǎn)速度及加速度約束條件進(jìn)行討論，同時(shí)對(duì)小線段速度進(jìn)行插補(bǔ)預(yù)處理，以滿足高速高精運(yùn)動(dòng)控制的要求；結(jié)合機(jī)床工作臺(tái)通用的運(yùn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，研究

3、了對(duì)控制精度具有較大影響的外部擾動(dòng)因素，并設(shè)計(jì)了適用于高速高精的伺服運(yùn)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)，對(duì)其中的參數(shù)校準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行深入研究。
　　 針對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非理想因素，提出軌跡點(diǎn)前饋補(bǔ)償校準(zhǔn)技術(shù)，詳細(xì)闡述前饋質(zhì)量和前饋延時(shí)系數(shù)校準(zhǔn)算法，推導(dǎo)出加速度前饋校準(zhǔn)流程，極大的提高控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性；機(jī)床在運(yùn)動(dòng)過程中不可避免的存在諧振，通過計(jì)算系統(tǒng)傳遞函數(shù)，分析系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)Notch陷波濾波器參數(shù)，抑制機(jī)械諧振，提高加工精度；采用帶二階低通濾