FANUC-18i加工中心伺服系统的优化

基于FANUC18i伺服驱动系统的伺服优化技术,通过对各进给轴的伺服PI参数的优化,实现机械传动系统和运动系统的最佳匹配,并通过调试同步误差补偿参数,减少因机械系统的缺陷而引起的轮廓误差。     

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。     

直接驱动Xy平台零相位误差跟踪新型交叉耦合控制

针对直接驱动XY平台高精密轮廓加工中存在的电气——机械延迟、系统参数不确定性及两轴驱动系统参数不匹配以及扰动等因素影响轮廓加工精度的问题,提出了将零相位误差跟踪控制(ZPETC)与新型交叉耦合控制相结合的策略对两轴的运动进行协调控制,实现跟踪误差与轮廓误差同时减小。ZPETC作为前馈跟踪控制器,提高了快速性,克服了伺服滞后,使系统实现准确跟踪,减小了跟踪误差,进而有利于减小轮廓误差;新型交叉耦合控制作用于两轴之间,将轮廓误差作为直接被控量进行实时补偿控制,特别有效地提高了轮廓精度并简化了控制器设计。仿真和实验结果表明所设计控制系统具有较好的跟踪性和鲁棒性,进而大大提高了跟踪精度和轮廓精度。     

数控机床圆度误差在线测量与影响因素分析

利用FANUC oi-MC数控系统的用户宏程序开发适用于数控机床的圆度误差在线测量系统,使机床在原有功能基础上,增加了辅助测量功能。测量方法简便、准确,可以提高零件的加工精度,便于实现制造系统的集成化。同时,通过实验分析了反向间隙、伺服参数和切削参数等因素对圆度误差的影响,对数控机床的性能调试以及提高零件加工质量具有参考价值。     

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。     

2TPR&2TPS 并联机构的位姿误差建模与补偿研究

位姿精度是评价机器人性能好坏的一个重要指标,建立有效的补偿算法是提高机器人位姿精度的重要保证。 本文以 一种 2TPR&2TPS 并联机器人为研究对象,建立了基于正解的误差模型,根据该误差模型得出了动、静平台位置参数误差及 驱动杆零点长度误差与机器人末端位姿误差的关系,同时建立了基于逆解的补偿算法。 通过粒子群算法对误差函数的最小 值寻优,得到了机器人驱动杆补偿量和位姿补偿量,仿真得出该机器人的平均位置精度提升了 98. 148% ;将驱动杆补偿量与 理想位姿对应的驱动杆长叠加作为机器人的驱动杆输入量进行实验验证,实验得出机器人的平均位置精度提升了 87. 457% ,补偿效果显著。     

伺服增益不匹配的双轴同步误差补偿策略

针对双轴驱动系统中由两轴伺服增益不匹配造成的运动不同步问题,从单轴稳态误差分析入手,构建单轴跟踪误差与两轴同步误差的关系。推导出参考位置为斜坡信号时同步误差的理论计算公式,确定两轴伺服增益系数及进给速度与同步误差间的定量关系;基于推导所得公式,提出将速度影响因子引入交叉耦合控制器中,并给出两种同步误差补偿策略(策略1和策略2)。通过仿真与实验验证了所推导同步误差理论计算公式的正确性;所提出的两种同步误差补偿策略均能有效减小因两轴伺服增益系数不匹配而产生的同步误差,且补偿后单轴系统的动态响应性能不会受到影响;与采用补偿策略1相比,采用补偿策略2后所获得的同步误差曲线更为平稳。     

交流伺服精密驱动系统机电耦合精度分析

对交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必须考虑系统的机电耦合影响,将伺服精密驱动系统简化成三质量两轴系统．运用传递函数法建立系统模型,提取了伺服系统中精密传动装置的耦合因素,包括传动刚度、传动误差、传动回差,通过对系统的仿真,分析了传动刚度和传动误差对系统精度和振动特性的影响,为进一步优化系统参数提供了依据、利用该建模方法,能够实现多子系统、多能域的机电系统的建模,对其它复杂机电系统同样适用。     

高精度角位置测量系统误差补偿参数调试方法

详细讨论了基于感应同步器的角位置测量系统的短周期误差补偿原理及方法,为误差补偿的参数调整提供了理论依据。采用文中提出的方法,可以大大缩短测角系统的精度调试周期,并且能够获得近似完全的补偿效果。     

X-Y直线电机精密运动平台的轮廓误差主动补偿

为了减小X-Y直线电机精密运动平台同步控制的轮廓误差,提高系统的控制精度,针对传统交叉耦合控制结构的不足,提出多电机控制系统的轮廓误差主动补偿结构。首先,以永磁同步直线电机为例分析单轴伺服定位跟踪误差,指出跟踪误差和位置参考有关,结合实际工况中参考指令的扰动,将耦合补偿量最终统一为参考指令的校正加入到系统中,提出轮廓误差主动补偿结构,将轮廓误差补偿量分别补偿到各轴伺服的位置环和速度环,并通过仿真和实验进行验证。结果表明:采用主动补偿方法的X-Y两轴运动平台跟踪大曲率复杂轨迹的轮廓误差平均值为20.68μm;单轴跟踪误差最大值为70μm。相比传统交叉耦合控制结构,主动补偿结构轮廓误差精度提高了15.5%,同时降低了单轴的跟踪误差,并能抑制参考指令扰动。