基于蚁群算法的数控进给伺服系统PID参数优化

数控机床进给伺服系统的好坏,极大地影响了机床的加工性能。以蚁群系统和蚁群算法为基础提出了将蚁群算法与PID结合起来利用其全局寻优的能力对PID控制器参数进行优化的一种新的设计方法。在简要介绍蚁群算法基本思想的基础上,推导了蚁群算法PID参数优化方法,并给出了新算法的具体实现步骤,最后将该优化方案应用于控制数控机床进给伺服系统中的执行电机。计算机仿真结果表明,与传统的PID控制器相比,这种基于蚁群算法的PID参数优化控制器具有良好的动态和稳态性能。     

数控机床进给系统建模与仿真

进给系统是影响数控机床性能的关键部分,本文在分析数控机床进给系统的基础上,建立了数控机床进给系统模型,通过仿真分析,比较了PID控制器和PDFF(Pseudo-Derivative Control with feed forward Gain)控制器在机床进给系统控制中的表现,仿真分析表明PDFF控制器比PID控制器拥有更好的鲁棒性,可以更好的满足数控机床进给系统的需要。     

基于改进遗传算法的伺服系统自抗扰控制研究

针对传统PID控制不能满足数控进给伺服系统对控制性能的要求,提出将自抗扰控制器引入伺服进给系统的设计方法,采用改进遗传算法对自抗扰控制器参数进行整定优化。仿真结果表明采用改进遗传算法优化的伺服进给系统自抗扰控制器具有良好的控制性能和鲁棒性,所提出的数控伺服系统自抗扰设计方法有效可行。     

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。     

基于机电耦合的数控铣滚齿复合加工动力学仿真

数控机床机电耦合动力学模型是一个非线性、强耦合的系统,其建模与仿真技术是数控机床动态性能分析的难点,针对数控铣滚齿复合机床的垂直进给伺服系统,以三相永磁同步伺服电动机理论模型为基础,在ADAMS和MATLAB中建立包括伺服电动机、控制系统和机械系统的伺服系统机电耦合动力学模型,并对三环PID控制参数进行了整定。仿真结果表明,伺服驱动系统具有准确性、快速性和稳定性,在此基础上还分析了控制系统、机械系统和切削载荷对机电耦合系统动力特性的影响。     

数控机床位置控制中非线性PID控制器的设计

位置控制算法对数控机床的快速性、准确性和稳定性起着重要作用。传统PID控制器在数控机床位置控制中应用广泛,但存在诸多问题。在分析传统PID控制器原理及其缺陷的基础上,设计了一种非线性PID位置控制器,以位置偏差e为变参数,通过分析PID各环节的变化趋势特点设计各环节的非线性函数,从而建立一个非线性PID控制器模块。针对典型二阶、三阶数控进给系统的控制仿真表明:该非线性PID控制器在数控机床位置控制中比传统PID控制器有更好的动静态控制性能。     

基于迭代学习控制的电液机床工作台控制方法研究

鉴于传统机床加工零件时工作台进给动作具有重复运动的特点,该文为了实现工作台高精度位置伺服控制,提出了一种基于迭代学习控制算法,用于解决机床工作台位置控制误差。首先,以组合数控机床为研究对象,介绍并建立数控机床工作台位置伺服系统数学模型;然后针对工作台位置伺服系统设计迭代学习控制算法框架;最后搭建数控机床工作台位置伺服实验平台,用不同控制信号对迭代学习控制算法和传统的PID算法进行对比实验。实验结果显示,基于迭代学习控制算法有效地降低了机床工作台控制误差,为数控机床高精度进给运动提供参考。     

优化FS-0iMD数控系统的参数实现机床的高速高精度加工

根据机床的机械特性和加工要求,进行伺服参数的优化调整,可更好地发挥数控机床控制系统的性能,提高机床的速度和精度。阐述了速度增益和速度环前馈系数的调整,以及CNC按进给速度差值进行加／减速控制时确定伺服参数的调整方法。     

数控机床的伺服系统性能探究

提高机床性能是先进制造技术的重要课题。数控机床伺服系统的性能决定了数控机床的速度和精度等技术指标，因此，研究数控机床伺服系统的伺服性能十分重要。本文就数控机床对位置伺服系统所要求的伺服性能进行分析，对提高伺服数控加工系统的控制精度进行研究。     

非圆齿轮数控滚齿加工误差PID控制仿真研究

为提高非圆齿轮数控滚切齿面加工精度,基于速度/加速度前馈+PID/PI的伺服控制模型,以数控滚齿机床工件轴C轴和径向进给轴X轴控制器参数为优化变量,以时间乘以误差绝对值积分(Integrated Time Absolute Error,ITAE)为优化指标,通过粒子群算法对两轴控制器参数进行优化,搭建控制模型进行仿真验证。仿真结果表明,机床两跟随轴均可以减小系统的跟踪误差,在一定程度上提升了机床运动轴的跟踪精度和非圆齿轮加工精度。     

高精度数控机床伺服进给系统精度研究

高精度数控机床的加工精度主要取决于伺服进给系统,但如何提高数控机床伺服进给系统的精度一直是一个未彻底解决的问题。本文对数控机床伺服进给系统的误差组成进行了详细的推导,得到了伺服进给系统误差与主要影响因素的定量关系,并对原因进行了分析,给出了一些提高伺服进给系统精度的措施。     

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型.模糊FIJzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能.仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性.     

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。     

直线电动机速度控制的研究

利用直线电动机作为快速伺服进给单元,实现机床的零传动,能达到高速高精度加工目的.但直线电动机在运行过程中进给速度越大,电动机实际运动的位置跟随理论运动的位置性能越差,如何降低系统响应的跟随误差,是使系统性能优化的关键.通过PMAC双闭环控制,专家自适应PID伺服控制环调整控制参数,能使直线电动机进给系统获得良好的动态及稳态性能.     

伺服参数对加工性能贡献率的实验研究

数控机床伺服参数直接影响数控机床的整体性能,也影响机床的加工性能.当前,数控机床在出厂时仅对基本伺服参数进行设定,并未进行优化,无法充分发挥数控机床的优势,而导致数控机床的性能不高、竞争力不强.针对FANUC Oi系统,对加工性能影响较大的参数进行了分析,并采用田口实验分析法,通过数控系统参数进行切削试验,获得了伺服参数对加工性能贡献率,为数控系统的伺服参数的调整和优化提供了理论和实践依据.     

基于AMESim/Simulink的数控旋压机床旋轮座伺服进给系统联合仿真

以数控旋压机床的旋轮座伺服进给系统作为研究对象,在Simulink环境下建立旋轮座伺服进给系统的仿真程序。在AMESim中建立了旋轮座伺服进给系统的物理模型,通过对比模糊PID控制和滑模变结构控制器对旋轮座伺服进给系统的仿真结果,确定在联合仿真中采用滑模变结构控制策略。在联合仿真环境下进行了滑模变结构控制器对AMESim中建立的旋轮座伺服进给系统物理模型控制的仿真,从理论上证实了使用滑模控制策略控制旋轮座伺服进给系统的可行性。     

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。     

高速机床直线电机进给系统的模糊推理自校正控制

本文设计了模糊推理自校正控制器，以提高高速机床直线电机进给伺服控制系统的伺服性能，MATLAB软件对比仿真结果表明，此模糊控制器具有较高的抗干扰能力和跟踪性能。     

高阶驱动约束下的数控加工进给率规划方法研究

在复杂曲面零件数控加工中,进给率规划作为数控系统的关键技术之一,其优劣不但影响着复杂曲面类零件的加工精度,而且直接决定着数控机床的加工效率。然而,受五轴数控系统工件坐标系与机床坐标系之间的非线性运动学变换关系影响,为获得一个平稳的数控加工过程,避免超过机床伺服进给系统的驱动能力,实际加工中编程进给率取值往往较为保守,导致数控机床的利用率和加工效率大打折扣。为此,提出了一种基于高阶驱动约束的五轴数控加工进给率规划方法。     

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.