采用线性加减速伺服系统的快速准确定位方法

定位精度与定位时间是CNC系统中十分重要的性能参数,加减速算法特别是减速算法对它们有着十分重要的影响。详细地分析了传统减速算法定位时间长的原因,在此基础上提出了改进算法,并进行了仿真和试验,结果表明在保证相同定位精度条件下采用该方法可大大缩短定位时间和提高机床加工效率。     

数控折弯机伺服控制器的优化设计与仿真

对数控折弯机伺服控制器的算法进行了优化设计,研究了梯形算法、指数算法和S形算法。并通过实例用Matlab仿真绘出速度-时间曲线,通过比较给出S形算法是最佳方案,并对S形算法深入研究。为数控折弯机伺服控制器提供了很好的设计方案。     

一种新型的伺服系统控制器的设计

针对数控机床运行过程中存在的位置定位精度控制问题,设计了一种改进伺服系统内部算法的位置前馈控制器。其仿真结果验证了本文所设计的位置前馈控制器的工程实用性。     

数控系统的直线和S形加减速离散算法

提出了一种新的直线和S形加减速控制算法,给出了直线和S形加减速的速度迭代公式。程序段长度不能满足理论上加减速计算的时间分割条件,即理论减速点和实际减速点不重合,这导致在减速阶段结束时需要低速运行一段时间。在插补开始时根据加速度重新计算速度,以保证该速度运行时能够保证插补路径的长度刚好是直线段的整数倍。以此速度重新计算加速度和加加速度,并将其用于加减速运动,可以避免处理"尾巴"。根据采样次数决定加减速,可以避免预测减速点。     

基于滤波技术的数控系统加减速研究

针对数控系统在启动／停止时由于速度不平滑,加速度存在突变现象导致机床产生剧烈振动问题,结合滤波技术和直线加减速规划方法提出了一种新的数控机床的加减速控制方法,该方法基于离散采样模型推导了滤波后的速度、加速度、加加速度的数学表达式,证明了该方法与常规S形加减速算法等价,并给出了该方法的实现步骤,实验结果证明了该算法的有效性。     

伺服压力机柔性加减速控制算法

针对正弦函数加减速算法在运行过程中存在加加速度突变,容易对传动系统产生柔性冲击的问题,提出了一种伺服压力机改进型柔性加减速控制算法,采用余弦函数作为伺服电动机加减速构造函数,推导出伺服电动机位移、速度、加速度和加加速度数学表达式,并详细分析其加减速模式。为该算法在伺服压力机加工工艺曲线设计中的应用奠定理论基础。     

光课机隔振试验平台定位系统的轨迹规划

介绍了微制造隔振试验平台定位系统运动轨迹的规划。为了减小运动部件加减速过程中对整个平台的冲击,在进行运动轨迹规划时,采用了S形曲线对定位系统的运动轨迹进行了平滑处理,有效降低了运动部件对系统的冲击,有利于系统的减振。     

多轴联动线性插补及其“S加减速”规划算法

文章将速度的S曲线加减速规划算法用于多轴联动线性插补的前加减速处理。推导了插补迭代公式,并给出了实现算法,将该规划算法用于多坐标联动纤维缠绕机的数控系统中,效果很好。     

数控切纸机定位精度的研究

研究了点位控制的节纸机推纸器定位误差产生的原因,分析了制动电机、传动部件及推纸器本身对定位精度的影响,由此提出了提高推纸过程定位精度的基本措施,所研究的结果为解决微机控制的切纸机切纸精度问题提供了理论依据。同时,本文的研究对提高其它单轴伺服系统的定位精度也有借鉴之处。     

基于加减速时间控制的S形速度规划新算法研究

针对使用S形曲线加减速控制的7阶段模型时参数设定复杂以及使用困难的问题,提出了基于加减速时间控制的5阶段S曲线柔性加减速控制方法。S形曲线加减速控制的7阶段模型可以解决直线加减速方法中加速度、速度不连续导致的冲击问题,但是其规划参数的设定复杂,使用过程中容易出错。通过对原有的S形曲线加减速控制的7阶段模型进行分析,建立了加减速时间与加速度、加加速度的函数关系,在保证速度控制平稳运行的前提下,使参数设定大大简化,使用更为方便;同时,解决了基于加减速时间控制的规划方法无法适用的问题。仿真结果表明,利用基于加减速时间控制的5阶段模型控制方法可以在保证加速度、速度曲线连续,提高系统柔性的前提下,使参数设定更为简单直观,具有较高的实际应用价值。     

嵌入式运动控制系统中前瞻控制技术的研究

传统的嵌入式运动控制系统中前瞻控制技术的应用存在实时性差、系统资源开销大,以及整体规划灵活性差的问题。为此,提出了基于PC加嵌入式系统的运动控制模式,通过PC图形化编程界面来完成加工路径整体速度规划和路径的加减速控制工作,并将前瞻控制的结果通过通信协议的扩充对每条加工路径起始和终止位置的加减速进行定义,嵌入式运动控制系统仅需按定义的内容来顺序执行每条加工指令,有效地克服了系统中存在的问题。     

CNC加减速控制算法及其数控加工误差的研究

研究了CNC装置加减速控制的指数算法,分析了稳态与动态位置误差产生的数学模型,以及它们对螺纹和转角切削等数控加工的误差,提出了消除或减小加工误差的方法。     

工业坐标测量机器人定位误差补偿技术

由通用工业机器人和视觉传感器组成的柔性坐标测量系统是视觉检测技术在工业在线测量领域的重要应用。工业机器人的机械结构和控制过程复杂,因此其定位误差成为影响系统测量精度的最主要因素,但可以通过修正连杆参数的方式加以补偿。以MD-H运动学模型为基础,建立机器人工具中心点(Tool center point,TCP)的基于相对定位精度的定位误差补偿模型,避免坐标在不同坐标系转换过程中产生精度损失。对与机器人测量姿态有关的柔度误差进行针对性补偿,通过建立柔性关节的弹性扭簧模型,将柔度误差分解为外加负载柔度误差和机械臂自重柔度误差分别进行补偿。标定过程中使用激光跟踪仪作为外部高精度测量设备,只需在单点测量模式下就能实现对TCP的三维坐标采集,大大简化数据采集过程。经过补偿后,标定点处的方均根误差由之前的1.230 2 mm降至0.428 8 mm,验证点处的则由0.723 6 mm降至0.505 4 mm。     

自动加减速算法对数控加工误差的影响

研究了数控装置指数加减速控制算法,分析了稳态与动态位置误差产生的数学模型以及它们对螺纹和转角切削等数控加工的误差,提出了消除或减小加工误差的方法.     

数控机床定位精度自动螺距补偿功能的应用

目前许多数控机床厂为了提高数控机床的位置精度及降低成本，采用机床数控系统中螺距补偿功能来消除其定位误差。螺距补偿是激光干涉仪通过机床运动部件在被测量轴每1个目标位置上测得的位置误差值，并通过补偿软件计算出位置误差补偿值，然后利用相同的RS232通讯电缆传送给数控系统，实现自动补偿。它比通常的补偿方法节省大量的时间，并且避免了由于手工计算和手动键入补偿值而引起的人为误差，同时可以最大限度地选用被测量轴上的补偿点，使之达到提高数控机床位置精度的目的。     

Uncalibrated Workpiece Positioning Method for Peg-in-hole Assembly Using an Industrial Robot

This paper proposes an uncalibrated workpiece positioning method for peg-in-hole assembly of a device using an industrial robot.Depth images are used to identif...     

LAMOST并行可控式光纤定位系统定位单元及其控制技术研究

针对ＬＡＭＯＳＴ光纤定位系统中球焦面上４０００根光纤端部位置需要进行快速、精密定位的特点,根据定位目标多、定位速度快的要求,提出了定位系统总体控制方案、分析４０００个光纤定位单元的扫描控制方法。     

一种新型高精度位置伺服系统的摩擦补偿控制

对含有摩擦环节的位置伺服系统,提出了一种新型的位置控制方法,针对TI公司MCK2407控制套件和PITTMAN3441无刷直流电机构建的位置伺服系统,设计了名义特性轨迹控制器,对该位置伺服系统进行了仿真分析和实验研究,实验结果表明该方法对摩擦具有很强的抑制作用,系统具有较高控制精度,响应速度快,超调量甚低.     

椭圆加工中的圆弧拟合及加减速算法研究

很多数控机床不支持椭圆插补,因此椭圆加工一般采用圆弧拟合的方法转换成圆弧加工.采用椭圆的最优四圆弧逼近拟合算法,用数字积分法(DDA)进行圆弧插补.用小段割线拟合圆弧起点和终点的小段圆弧,将圆弧的加减速控制转换成直线的加减速控制,解决了DDA圆弧插补的加减速控制难题.     

数控机床制造精度的优化分配方法

精度设计是机床设计中的重要一环,包含精度分析和精度分配两个互逆问题,其中精度分配是指在满足给定整体精度的基础上优化设计机床组成零部件的精度。几何误差对机床加工精度有关键性的影响,采取一种新的思路来进行精度分配。采用多体系统理论对机床误差建模,进而得到用于精度分配的模型,用线位移误差近似表示角位移误差和垂直度误差;以制造成本最低和满足加工精度为目标,利用Matlab和遗传算法优化误差参数,对机床零部件进行精度分配;最后验证表明此方法能使性能和经济性得到较好的协调。