闭环伺服系统的数学建模和性能分析

在数控机床中,伺服系统是数控机床装置和机床的中间连接环节,是数控系统的重要组成部分。伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大转换为机床工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。讨论了闭环伺服数控系统的数学模型,对闭环伺服系统的动态、静态性能进行了详细的分析,该研究结果为提高数控加工的控制精度提供了理论基础。     

五轴联动数控机床动态性能仿真平台的建立与分析

通过对五轴联动数控铣床系统进行分析,建立起数控机床伺服系统带负载时的动态性能模型,推导出其控制流程图,设计开发出五轴联动数控机床伺服系统动态性能的仿真平台,然后对平台进行验证分析,以所研制的五坐标卧式加工中心其转台伺服轴为验证对象,对其速度环利用动态性能平台进行优化,分析结果,从而对五轴联动数控机床伺服系统仿真平台实用性能进行验证,迅速地为数控机床伺服系统的调试提供可靠依据,实现了高速度、高精度数控机床伺服控制的要求。     

Fanucα系列伺服装置在CT40型数控车床改造上的应用

Fanuc数控系统在我国机床行业的市场占有率相当高，伺服系统作为数控系统的重要组成部分，其性能对数控机床的精度有决定性的影响。所以要想搞好数控机床的维修与调试，必须了解伺服系统软硬件的特性及发展状况。本文以Fanucα系列伺服装置在CT40型数控车床改造上的应用为例，主要介绍Fanuc数控系统中的伺服控制技术以及伺服系统的硬件。     

双闭环进给伺服系统动态性能研究

以自行研制的微铣削数控机床的双闭环进给伺服系统为对象,对其动态性能进行了研究,采用PID及前馈复合控制方式对角位移伺服环及线位移伺服环进行了调整,有效地提高了系统动态响应性能.     

龙门式加工中心伺服系统的调试

数控机床的高速高精度加工在现代制造业中非常重要,伺服系统作为数控装置和机床本体的中间环节,其性能的优劣在很大程度上决定了数控机床的性能。从安川伺服驱动器的特点入手,在对龙门式加工中心进给伺服系统进行动态分析的基础上,主要介绍了Y轴驱动器伺服系统的参数设置方法。通过在线调试进给伺服系统,优化参数,改善提高伺服系统动态响应,减小轮廓误差,提高加工精度。重点对系统调试过程中遇到的问题进行了讨论,使系统获得良好的稳态特性和动态特性,达到驱动与机械传动间的最佳匹配。     

数控机床进给伺服系统故障仿真

进给伺服系统是整个数控装置的重要组成部分.由于它出现故障的机会相对多一些,而且进给伺服系统故障所造成后果也比较严重,轻则停机,影响加工精度,重则会严重损坏机床.通过分析数控机床进给伺服系统各部分的传递函数,建立了数控机床进给伺服系统的数学模型,并利用Simulink/MATLA日仿真软件建立了进给伺服系统的仿真模型.后利用此仿真模型·对进给伺服系统部分典型故障案例进行了仿真研究和故障分析.仿真结果对数控机床位置伺服系统故障机理进行研究,利用Matlab软件进行仿真模拟是一条有效的途径.     

伺服系统在数控中的应用

伺服系统是数控机床的重要组成部分,数控机床的精度和速度指标等往往由伺服系统决定.伺服系统经历了从步进伺服到直流伺服进而到交流伺服的发展过程.而且随着技术的发展,高速高精度加工的直线驱动已成为伺服系统发展的新趋势.     

数控机床及其伺服系统的研究

本文主要从数控机床概述、数控机床对进给伺服系统的要求、数控机床伺服系统故障类型、完善数控机床及伺服系统的措施等方面进行了全面的阐述。     

基于静态频率曲线测试的数控机床伺服参数优化

数控机床经过长期运行后,其机械性能会发生变化,若伺服参数没有进行相应优化,则会直接影响机床的加工性能,导致加工精度下降。为了抑制各伺服轴的共振并提高伺服系统的速度环增益,在对伺服控制原理进行分析的基础上,借助伺服调试软件SERVO GUIDE,基于静态频率曲线测试来进行速度环增益等伺服参数的优化,从而指导技术人员快速高效地开展伺服参数优化工作。测试案例表明,该方法能够在抑制共振的基础上有效地提高伺服系统的响应性。     

数控系统伺服参数对跟随误差影响的研究

利用MATLAB/Simulink分析工具,对数控机床的伺服系统一般性模型及部分参数对伺服性能的影响进行了分析和仿真。在此过程中,首先分析了位置环结构及参数对伺服系统单轴误差的影响,继而分析了伺服系统参数对联动误差的影响,通过理论分析总结出相应的伺服结构及系统参数对机床误差的影响规律。最后通过对简化模型的仿真,验证了伺服系统参数及结构对伺服误差的影响规律,此结果不仅能为伺服优化理论研究所用,更为伺服系统的调试提供了理论依据。     

高速加工数控系统的新特点

伺服系统是高速加工数控系统的重要组成部分 ,本文就高速加工数控系统中高速、高精度伺服系统的一些新特点进行有关的探讨     

伺服系统动态仿真及优化方法的研究

伺服系统是数控系统的重要组成部分,伺服系统的性能很大程度上决定了数控机床的效率和加工精度.那么控制好伺服系统的稳定性、快速响应及精度,也就使伺服系统具有了良好的工作性能.提出了一种完整的伺服系统动态特性仿真优化的方法,对实际生产具有重要的意义.     

数控车床中刀补的建立及其应用

以广州数控系统980T为例,阐述了数控车床中刀补的建立及其应用.在数控机床上使用多把丰刀加工工件时,除了基准刀外,其他的几把刀具一般都要设置刀具补偿.刀补设置的正确与否,不但影响到工件的加工精度,还对其他方面诸如加工生产率等产生影响.正确并巧妙地设置刀具补偿,不但有效保证工件的加工精度,还可以简化加工编程,提高生产率.     

基于DSP的伺服控制系统的设计

在解决永磁同步电动机伺服系统的控制精度时，文章应用DSPTMS320LF2407开发了永磁同步伺服控制系统，应用转子磁场定向矢量和弱磁控制，完成了软硬件设计方案，实现了对永磁同步伺服电机的矢量控制，结果表明，应用高速DSP芯片，采用矢量控制的永磁同步电机伺服系统具有良好的动态响应性能和静态性能，其结构紧凑，控制灵活。     

一种数控铣床刀具位姿参数的标定方法

在传统立式铣床的基础上进行数控改造,配置了6自由度工作台,形成一种新型的多功能数控铣床.简要介绍了该型铣床的结构,详细介绍了刀具相对于基座坐标系的位姿参数的标定方法,对铣床加工精度的提高有着重要意义.     

计算机控制高精度磨齿机设计研究

为克服基圆展开法锥面砂轮磨齿机换向带来的传动误差及磨削速度变化大的问题,在工件轴上设置一个附加旋转运动和工作台直线运动的伺服驱动环节,把一个变化控制的机械运动分解为常量与变量的合成,常量部分通过刚性传动链实现无误差运动匹配,变化量部分由伺服系统调节,使产生的传动误差比例份额变小,提高了系统的整体传动链精度.磨削时的展成过程运动均匀,机床调整方便,机械传动系统中无高难技术,结构简单,易保证高的机床制造精度,成本低.     

CNC机床伺服系统中模糊自整定PID控制研究

在CNC机床伺服进给系统中,控制对象的位置、速度具有不确定性和非线性,很难去建立精确的数学模型,而常规PID控制器的参数无法随着被控对象参数的变化而及时调整。模糊控制降低了对被控对象数学模型的要求,只需把经验知识转化为控制策略,进而使模型难以确定的复杂系统得以有效的控制,模糊PID控制器结合了常规PID控制和模糊控制的优点,将其应用于CNC机床伺服进给系统中,在MATLAB环境下进行仿真分析,结果表明,模糊自整定PID控制器具有更好鲁棒性,改善了伺服进给系统的动态性能。     

多轴数控机床的在机测量方案创成及优化方法

多轴数控机床的在机测量会存在冗余运动自由度,由此导致一个测量任务会有多个与之对应的伺服运动方案,而确定最优的伺服运动方案,是保证在机测量性能的前提。针对这一问题,提出一种基于机床功能且面向测量任务的在机测量运动方案创成方法：采用多体系统理论及齐次坐标变换方法对被测对象的几何特征及数控机床的运动形式进行数学解析;建立以被测几何特征为自变量、以机床伺服运动为因变量的函数方程;求解该方程获得所有可能的测量运动方案。在此基础上,通过分析方程解的取值范围,验证所有测量运动方案的功能;考虑到数控机床的结构及伺服特性对测量精度的影响,提出了测量方案性能评价准则,并据此确定最优的测量方案。在某数控成形砂轮磨齿机上进行了齿形偏差的在机测量,试验结果验证了该方法的有效性和可行性。利用该方法确定的最优在机测量方案测量精度高、重复性好。     

1000 t惯性摩擦焊液压多缸同步控制策略研究

针对大吨位惯性摩擦焊机多缸液压顶锻系统强干扰、强非线性的特点,面向多缸系统同步性能的高精度、强抗干扰的要求,基于自行设计的一套具有位置反馈的三缸液压顶锻系统,建立了阀控缸系统以及位置反馈同步系统的动态响应数学模型,并且提出了以伺服阀控液压系统为基础,在偏差耦合控制方式下采用模糊PID对控制参数进行优化的多缸同步控制策略。在MATLAB Simulink中对该控制算法进行仿真研究,并与传统PID控制算法进行对比。结果表明,所设计的控制策略实现了千吨级负载下多缸系统同步误差小于0.05 mm的稳定输出,具有较好的鲁棒性和较高的同步控制精度,为国产大吨位惯性摩擦焊机液压伺服系统提供设计参考。     

VMC1300加工中心伺服进给系统的设计

介绍了VMC1300立式加工中心伺服进给系统的一种新的综合设计方法,包括滚珠丝杆副及其支承的选取、伺服电动机的选取、联轴器的选取.并着重对电动机的转矩、转动惯量及加速能力进行了匹配校核,对机械传动装置刚度变化及弹性系统刚度变化引起的定位误差进行了验算.