数控机床伺服系统的动态特性与轮廓误差

本文在建立数控机床伺服系统的动态数学模型的基础上，分析了用数控机床加工直线和圆轨迹时所产生的轮廓误差，从而得出了一些具有重要的理论价值的结论．     

机床动态热性能研究和误差补偿

指出机床的热泪盈眶性能主要表现为在加工参数改变时机床的动态热误差。不同类型的机床热性能被研究,给出了机床热性能的测量分析和效果。多种数学模型被用来建立机床温度变化和热变形的关系。比较结果说明,多元线性回归和神经网络模型能够较好的预报补偿机床的动态热变形误差。     

数控机床定位精度分析和误差补偿程序设计

定位精度是机床位置精度中的一项重要指标,在精密加工中.机床的定位误差几乎是加工误差的3/5。在点位、直线控制系统中,定位精度影响工件的尺寸精度,在轮廓控制系统中,定位精度影响工件轮廓的加工精度,产生轮廓失真。     

总线式数控机床动态误差测量及辨识

多轴联动高速加工中,运动参数引起的机床动态误差是产生零件加工误差的重要因素。针对EtherCAT总线型数控机床,以球杆仪QC20-W和工业以太网探头工具ET2000为测量工具,建立了机床动态误差和静态误差模型。首先基于齐次坐标变换理论建立球杆仪杆长变化量与机床动、静态误差的数学关系;然后根据这两类误差的不同特性,构建了以坐标位置表达的静态误差多项式及以速度、加速度的角频率及相位表达的动态误差低阶正弦多项式。并采用小波变换针对位置信息中的噪声进行降噪处理。最后采用最小二乘理论求解误差表达式中的未知系数。结果表明,指令速度为动态误差的主要因素,加速度为次要因素。在加速度不变,指令速度由20 mm/s依次上升至40、80 mm/s时,动态误差占总误差的比例由2.13%增加到11.74%、49.15%;指令速度不变,加速度由200 mm/s²上升至800 mm/s²时,动态误差占比由22.72%上升至26.83%。     

数控机床误差补偿的数控指令修正方法研究

数控机床的加工是通过数控指令来实现的,理想的数控指令可得到理想的刀具轨迹,但在实际加工中,由于运动误差,实际轨迹与理想轨迹有差异,致使这些指令不能得到理想的轨迹.作者结合数控机床各部件间的运动形式,对数控指令修正方法进行了研究,通过对数控指令加以修正,使加工轨迹控制在理想轨迹附近,改善了加工的质量,并以三轴数控机床为对象进行了实验验证,结果证明该修正方法有效的提高了机床加工精度.     

机床动态热性能研究和误差补偿

指出机床的热泪盈眶性能主要表现为在加工参数改变时机床的动态热误差.不同类型的机床热性能被研究,给出了机床热性能的测量分析方法和效果.多种数学模型被用来建立机床温度变化和热变形的关系.比较结果说明,多元线性回归和神经网络模型能够较好的预报补偿机床的动态热变形误差     

温度传感器动态特性完全补偿方法研究与补偿电路设计

分析了温度传感器动态特性的一阶系统模型和二阶系统模型,指出了其中的二阶系统是非欠阻尼系统、两个系统的阶跃响应有相似性和共同点,进而提出可以将温度传感器动态模型统一简化为一阶系统模型.推导了能够将该一阶系统补偿成理想全通系统的补偿电路传递函数,设计了能实现该传递函数的有源滤波电路,给出了依温度传感器热时间常数设计电路元件参数的公式.指出信号转换电路输出电压与传感器体温度成线性比例关系、补偿电路和信号转换电路有足够宽的通频带,是用硬件实现温度传感器动态特性完全补偿的两个必要条件.     

工业机器人关节动态误差分析

运用多体系统动力学的方法,对由机器人传动特性引起的关节动态误差进行分析,可为工业机器人的误差分析及误差补偿,提高其绝对精度提供有力的工具,具有通用,灵活,方便的特点。     

一个实际交—直—交变频调速系统的分析

ＦＡＮＵＣ一１１型交一直一交频调速系统，调速的控制方法为脉冲宽度调制（ＰＷＭ）法。本文着重剖析了它的速度控制装置，这对国产ＣＮＣ机床的改进和向高水平发展都非常有益。     

Error compensation on precision machine tool servo control system based on digital concave filter

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｉｓｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｅｑｕｉｐ ｍｅｎｔｔｏｆｕｌｆｉｌｌａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｍａｎｕｆａｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｏｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｂｅｃａｕｓｅｉｔｄｅｃｉｄｅｓｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ ,ｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ.Ｄｕｅｔｏｓｏｍｅｍｅ ｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｒｅ…     

电液伺服系统加速度失真非线性补偿控制策略

分析了电液伺服系统的死区非线性特性及其对系统性能的影响,由于系统死区非线性的存在,正弦信号输入时系统加速度输出中出现高次谐波,使系统加速度输出严重失真,为此提出了基于死区补偿和自适应噪声消除原理等非线性补偿控制策略,仿真分析表明该方法是有效的。     

基于B样条网补偿的直线伺服系统跟踪控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统，在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上，采用学习前馈控制(LFFC)策略对该伺服系统进行有效的补偿控制.在系统和扰动定性知识的基础上，设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制，利用了B样条网具有收敛速度快和避免局部极值的优点.仿真结果表明，该控制策略明显降低了外部负载扰动、端部效应、摩擦力以及系统参数变化等对系统性能的影响，从而显著提高了直线伺服系统的跟踪精度.     

CMK61200D×80/32重型卧式车磨数控机床伺服系统

对CMK61200D×80/32L重型卧式车磨数控机床的功能、精度和结构作了简单的介绍，对其伺服驱动系统各部分的功能作了详细的分析，目的在于研究交流伺服系统的扰动抑制问题.利用标准的H_∞控制方法设计转速控制器，代替传统的PI控制器，克服了负载扰动等不确定性的影响，保证了系统具有较强的鲁棒性，大大地提高了CMK61200D×80/32L重型卧式车磨数控机床的加工精度.最后采用MATLAB软件对所提出的控制方案进行了仿真研究.仿真结果表明：标准的H_∞控制无论是在上升时间、超调量和鲁棒性方面都优于传统的PI控制方案.     

数控进给伺服系统摩擦补偿控制仿真

针对伺服系统传动机构中摩擦对系统控制精度的影响问题,提出了一种遗传算法与模糊控制复合方法.建立了Stribeck+静摩擦力模型,设计了一种基于遗传算法的模糊补偿控制器,并将模糊补偿控制器应用于伺服系统中进行仿真.仿真结果表明,此方法不仅可有效抑制摩擦力对数控进给伺服系统的非线性作用及系统的低速爬行现象,而且可提高进给伺服系统的动态性能.采用不同的初始控制规则进行分析后发现,设置的初始值对遗传算法的收敛速度和系统的摩擦补偿均具有良好效果.     

基于神经元补偿的直线伺服系统全程滑模控制

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统，提出一种基于神经元补偿控制的全程滑模变结构控制策略，该控制策略是使控制系统从开始就处于所设计的滑动模态上并将其保持，解决了以往变结构控制中能达阶段的鲁棒性问题，通过神经元控制的补偿作用，削弱了滑模控制引起的抖振，仿真实验结果表明，该策略对系统参数变化和负载扰动等不确定因素具有很强的鲁棒性，而且提高了直线伺服系统的伺服精度。     

一种基于预测补偿的人工智能伺服控制系统

将神经元与模糊控制器相结合 ,利用自适应神经元 (APE)预测输出信号yp(t +1)与目标值R比较后 ,生成误差预测值ep(t +1) ,即预测超调量的负补偿量 ,补偿模糊控制器输出的控制信号ec,减小超调量 .在此基础上设计了基于预测补偿的人工智能控制器 ,从而达到了克服控制系统稳定性与快速性矛盾的目的     

数控机床永磁同步直线伺服系统免疫控制

针对数控机床永磁同步直线电机(PMLSM)伺服进给系统存在的波纹推力扰动、齿槽力扰动、端部效应扰动和其他不确定性扰动的问题,应用免疫反馈系统的免疫性原理在传统PID基础上设计了一种免疫PID控制器.免疫系统在大干扰和不确定性环境中都具有很强的鲁棒性和自适应性,使伺服系统既具有快速响应和设计简单的特点,又结合了免疫控制的抗干扰特性.在M ATLAB环境下对永磁同步直线电机数控机床伺服进给系统进行仿真,结果表明,此种控制方案下的PMLSM伺服系统具有更好的控制精度、较快的响应速度和较小的超调量,抗干扰能力更强.     

大型龙门机床的直线度误差建模及误差补偿

为减小大型龙门数控机床空间直线度误差,提高国产数控机床加工精度,提出基于B样条曲线的空间直线度误差模型及其补偿方法。使用激光干涉仪分别检测三轴龙门数控机床6个方向的直线度误差,应用B样条方法建立空间直线度误差数学模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研发的误差实时补偿系统并依据基于B样条曲线的空间直线度误差数学模型,实现对大型龙门数控机床的空间直线度误差补偿.采用两轴联动补偿切削导轨面的方法进行试验,并与多项式模型和斜线插补模型进行对比,结果表明:B样条模型补偿后的导轨直线度最优,检测的导轨各方向直线度误差均减小90%以上,显著提高了大型龙门数控机床加工精度.