基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直線電機(jī)輪廓誤差控制技術(shù)研究.pdf

1、在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的潮流下，數(shù)控機(jī)床向著高速、高精度的方向發(fā)展，直線電機(jī)作為直驅(qū)技術(shù)的一種，具有不可比擬的速度和精度方面的優(yōu)勢(shì)，正在逐步取代傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生兩種誤差:單軸運(yùn)動(dòng)的跟蹤誤差和多軸聯(lián)動(dòng)的輪廓誤差，這兩種誤差尤其是輪廓誤差直接影響著機(jī)床的輪廓加工精度以及進(jìn)給速度，對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，對(duì)輪廓誤差的控制至關(guān)重要。
　　本文針對(duì)數(shù)控機(jī)床中基于直線電機(jī)的XY工作臺(tái)，對(duì)其

2、輪廓誤差控制技術(shù)進(jìn)行研究。首先，闡述了課題的國(guó)內(nèi)外研究概況，介紹了直線電機(jī)的基本原理并搭建其數(shù)學(xué)模型;其次，分析了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的理論，為直線電機(jī)單軸伺服系統(tǒng)選定控制方法;最后，建立了輪廓誤差模型，對(duì)影響輪廓精度的因素進(jìn)行了分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為多軸系統(tǒng)選定控制方法。
　　本文的主要研究成果有以下幾點(diǎn):
　　(1)結(jié)合直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)單軸的伺服系統(tǒng)，基于常規(guī)PID原理，設(shè)計(jì)了三閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，引入智能控制理論，編寫(xiě)神經(jīng)網(wǎng)

3、絡(luò)PID控制算法，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制在響應(yīng)速度、穩(wěn)定性、跟蹤精度等各方面都要優(yōu)于PID控制;
　　(2)結(jié)合輪廓誤差模型，得到了由跟蹤誤差表示輪廓誤差的通用公式，分別從直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)和圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析計(jì)算，總結(jié)了各個(gè)軸的開(kāi)環(huán)增益系數(shù)和運(yùn)動(dòng)速度對(duì)輪廓誤差的影響，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析的結(jié)論，即開(kāi)環(huán)增益系數(shù)越不匹配，系統(tǒng)輪廓誤差越大，輪廓誤差與運(yùn)動(dòng)速度成正比;
　　(3)對(duì)輪廓誤差控制技術(shù)進(jìn)行了研究，為系統(tǒng)編寫(xiě)了變?cè)?/p>