直接驱动数控转台的QFT-H∞控制

直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统的参数不确定性和负载扰动严重影响系统的伺服性能，文章采用定量反馈理论（QFT）与H∞控制理论相结合的方法设计了一个速度控制器。QFT能够实现具有大范围不确定性系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能设计要求，但需要在Nichols图上进行回路整形．作图过程十分繁琐。基于QFT，利用H∞控制理论设计控制器可省去作图过程，大大简化了设计过程。仿真结果及分析表明，所设计的QFT—H∞速度控制器使伺服系统对参数不确定性和负载扰动具有较强的抗干扰性能。     

重型数控转台驱动技术研究

介绍重型数控转台单、双驱技术的基本原理,基于机理分析建立了单、双驱系统的动力学模型并进行仿真分析,仿真结果证明了双驱技术的优越性.     

影响直接驱动数控转台伺服刚度的因素分析

文章以直接驱动数控转台伺服系统为研究对象,导出系统干扰输入引起的位置输出的传递函数模型,利用Matlab软件对干扰模型进行仿真,当控制系统各参数取值变化时,分析干扰模型Bode图的变化.通过bode图可以清晰的看到不同控制系统参数对系统伺服动刚度的影响规律,进而针对不同频率的外界扰动,有目标的调整特定控制系统参数可以提高系统伺服动刚度,从而改善伺服系统的性能,提高直接驱动数控转台系统的传动精度.     

蜗杆驱动数控转台传动机构研究

分析蜗杆在数控转台的应用及其机械传动原理和控制原理,以及齿侧间隙的调整方法.推导数控转台蜗轮、蜗杆、支承轴承受力的计算公式.研究齿轮和蜗杆传动机构误差及蜗轮偏心装配对数控转台精度的影响.介绍了激光干涉仪法检测数控转台精度的检测原理和方法.研究内容为数控转台蜗杆传动机构和轴承的受力计算提供方法,为数控转台的精度设计、调试...     

负载对数控转台精度影响的研究及试验设计

分析数控转台工作时力和力矩载荷的工况特点,以及YRT转台轴承和抱闸机构承受工作载荷作用时的工作原理.推导六自由度载荷作用下转台主轴形变的计算公式,并总结工况载荷对转台变形和精度的影响.设计了在轴向载荷、径向载荷、弯曲载荷、扭转载荷下检验转台变形的方法.研究内容为数控转台轴承支撑结构和抱闸机构的设计计算提供参考,为数控转...     

直接驱动数控铣床双摆头研究

提出了力矩电动机直接驱动五轴联动数控铣床双摆头这一新型驱动技术的研究内容和研究思路.首先,研究力矩电机直接驱动双摆头系统的组成,进行机械结构设计;其次,研究该系统动态参数识别与系统建模;再其次,研究该系统的稳定性分析与参数优化;最后,研究该系统的动态性能与刚度.通过这些研究,能使双摆头取得高速响应、高精度、高动刚度、速度快、加减速过程短、噪声低、效率高的良好指标.     

基于直接驱动技术的数控滚齿机同步运动控制研究

提出了研制基于直接驱动技术滚齿机的必要性;指出根据现代数控系统的性能,基于软件插补的主从式同步控制方法最适合于这样的滚齿机;本文介绍了这种控制方法的原理和信息处理程序流程,并进行了精度分析。     

基于前馈模糊控制的抗负载扰动调速系统

提出一种基于前馈模糊控制方法,解决了连轧机直流调速系统由于突加负载而引起动态速降过大问题.仿真结果表明该方法是有效的,其动态速降降低至原系统的1/3,为工程应用提供了理论依据.     

数控转台抱闸机构设计分析

分析数控转台液压抱闸机构的工作原理,基于经验公式完成了衬套式抱闸机构和环槽式抱闸机构的结构设计.利用ABAQUS有限元分析软件,对两种抱闸机构的锁紧过程进行模拟,预测其内部应力的分布状况,并分析了两种抱闸机构的优缺点.     

转台伺服系统扰动估计与补偿控制

针对转台伺服系统负载转矩和系统参数变化大的特点,建立了伺服系统状态方程,设计了基于非线性PID控制器和非线性扩张状态观测器的系统模型。基于观测器估计系统输出角度、角速度及系统未知扰动,并用估计的系统未建模动态和未知外扰对系统进行补偿。仿真结果表明:基于该方法的补偿控制能提高转台伺服系统跟踪精度,在负载转矩变化大和较强外界干扰条件下系统具有良好的控制效果。     

基于非奇异负载转矩观测器的永磁同步电机抗扰动控制

针对永磁同步电机负载转矩波动及惯性负载的变化对控制性能的影响,采用一种非奇异负载滑模观测器实时辨识负载转矩,并将观测的负载转矩按比例转化为补偿电流值对控制系统进行前馈补偿,以降低负载扰动的影响;采用模型参考自适应算法辨识系统的转动惯量,并将观测出的惯量输入到负载转矩观测器中,减少惯性负载扰动的影响。实验结果表明,在不同工况下负载转矩和系统惯量变化时,设计的非奇异负载转矩滑模观测器补偿效果比一阶滑模负载转矩观测器补偿效果好,能够快速恢复到给定速度,系统的抗扰性能有很好改善。     

基于直接驱动的数控加工中心设计与静态性能分析

分析了直接驱动方式对机床结构的主要要求,介绍了一种适合于直接驱动的加工中心方案,以及电主轴、直线电机直接驱动进给系统的设计方法,对加工中心的主要结构部件进行了优化设计,利用有限元方法对整机进行了静态特性分析,分析结果表明,整机具有较好的静态性能.     

A-C双转台五轴机床数控加工安全性研究

针对A-C双转台五轴机床加工中的干涉、加工盲区问题,通过对数控加工中实际情况进行分析,从其产生原因入手,首先从CAM软件编程设置控制刀轴、计算夹具的安全高度抬升工件这两个方面避免刀具、刀柄或主轴部件与非加工部位发生干涉;然后通过A、C旋转角的优化规定A角度的取值为零或负值,解决了加工盲区问题;最后通过VERICUT软件仿真及实例加工验证了这3种方法对A-C双转台五轴机床加工中安全性的提升具有重要的实用价值。     

数控转台拉弯机PID控制模型的研究

介绍了转台拉弯机的工作原理及控制特点，研究了其力和位移的PID控制模型。根据各种工况条件，设计了力的变参数PID控制器，实现了力的精确控制。采用比例控制的方法，实现了液压缸的直线大位移快速准确定位。采用数据文件插补和在线插补两种方案，解决了拉弯机位移控制中任意曲线的插补问题，实现了任意曲线轨迹的精确控制。     

基于数控转台的紧凑液压系统优化设计

针对门式五轴加工中心VMC0875mu,通过合理选用液压泵站和数控倾斜式转台,采用具有自锁功能的数控转台和紧凑型液压动力单元,转台的夹紧油缸工作机理彻底改变,由以往的弹簧自动复位实现常态松开变为现在的常态夹紧,液压控制系统工作原理也相应改进,简化了控制环节,减少了液压元件,紧凑液压系统把动力单元、控制单元和液压介质等所有的液压元件集成在一起,不仅优化了机床的结构布局和管线长度,也在节能和工作可靠性方面有了很大的提高。     

基于HNC-818B数控转台螺距误差补偿的研究

介绍了数控转台的螺距误差补偿原理和自准直仪误差测量系统,对配备HNC-818B系统的数控转台进行了定位精度检测,并对数控转台进行了螺距误差补偿。结果表明:螺距误差补偿可以提高数控转台的定位精度和重复定位精度。     

负载扰动的电液比例位置系统鲁棒控制策略研究

针对带有负载扰动的电液比例位置系统,提出了一种可以实现高精度位置跟踪的动态面鲁棒控制策略。该控制策略在设计过程中引入动态面方法避免了传统反步法设计鲁棒控制器时带来的计算膨胀的问题,提高了控制策略在实际系统中的可使用性。通过Layapunov方法证明了鲁棒控制器作用下电液比例位置系统的所有信号有界稳定且具有渐近跟踪性能。最后,通过MATLAB仿真,验证了该控制策略的有效性。     

基于负载扰动补偿的PMSM无传感器控制研究

为提高永磁同步电动机中高速运行下无传感器控制的精度和稳定性,提出一种带有负载扰动补偿的PMSM无传感器控制策略。利用扩张观测器与锁相环结合对电机转速进行估计,为解决扩张观测器抗负载扰动性能差的问题,设计一个扰动观测器来估计负载转矩的大小,引入中间变量,避免了状态量的直接微分运算,最终将估计的负载转矩值转换成交轴电流对控制系统进行前馈补偿,从而减小电流脉动。在Simulink仿真环境下对所提出方法与经典滑模观测器方法进行比较,实验结果表明,所提方法可以大大提高电机转速的估算精度,改善系统动静态性能,减小负载扰动对系统稳定性的影响。     

X-Y数控工作台的摩擦和扰动补偿方法研究

为提高数控机床伺服系统的控制精度,对X-Y数控工作台高精度控制中的摩擦补偿和外部扰动的补偿进行了研究。建立了基于动态Lu Gre摩擦的伺服系统模型,提出了设计一个非线性双观测器来估计Lu Gre模型内部的不可测的状态,并通过自适应鲁棒控制器来实现未知的摩擦和负载转矩的补偿,同时设计神经网络观测器补偿外部扰动;利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,有效地解决非线性摩擦和扰动的影响,提高系统的跟踪精度和鲁棒性。     

数控凸轮磨床的驱动

关干柴油机凸轮轴的加工，以往只能采用靠模凸轮磨床来磨削，现在则采用数控加工方式，根据凸轮型线对角度座标的升程，来编制加工程序，让砂轮按型线的要求往复运动，从而磨削出合格的型线面（图1）。图1中，R为凸轮轴的基圆半径，H为对应角度D的升程，D。为升程起点，r为砂轮半径，凸轮中心A和砂轮中心B在同一水平面上，当A，B间距离为R＋r时，磨削基圆，当凸轮轴转到D。位置时，砂轮按型线要求后退，凸轮型线上升，当D超过叨度时，砂轮按型线要求前进，凸轮型线下降，如果程序恰当，就可以磨出合格的型线面。有了编辑正确的程序，还…