数控车床位置检测全闭环控制的设计与实现

位置检测系统对保证数控机床的加工精度和速度起着决定性的作用。文章通过位置检测全闭环控制系统的组成、位移检测与测量、光栅尺在数控车床上的结构设计及与系统相关的各种间隙补偿的适配设置和参数调整,论述了数控车床基于伺服驱动的位置检测直接测量系统全闭环控制的设计与实现。     

时滞动态补偿方法在泵车臂架液控系统中的应用研究

针对泵车臂架电液控制系统的非线性时滞问题,提出一种适用于泵车臂架结构的动态时滞补偿方法。该方法以泵车臂架末端振动位移历史数据为基础,通过时间序列法对此后某段时间内的泵车臂架的振动姿态提前预测,对系统中的非线性时滞进行动态补偿,为泵车臂架末端位置控制系统提供可靠的反馈数据,为液压阀控缸的位置和速度控制系统提供实时的参考输入。外场试验验证了该时滞补偿算法在提高泵车臂架操控平顺性和阀控缸响应速度方面的有效性。     

一种基于补偿的多水下升降台精确定位方法

对于基于钢丝绳进行远程传动的多水下升降台,定位精度是保障演出效果的重要条件,故需保证位置零点的高度一致及运行过程的高定位精度。根据机械限位开关确定位置零点存在难以保证多升降台处于同一平面且调整工作量大的问题,而运行中因钢丝绳张力变化造成的弹性伸长又会影响位置控制精度。针对上述问题,对升降台运行过程中受力情况进行分析,设计了一种基于补偿的精确位置定位方法,通过测量零位误差和换向误差进行零位补偿和换向补偿以提高定位精度。最后,基于实际平台对该方法进行了验证,实践证明该补偿方法易于操作实现,能有效提高升降台位置定位精度。     

CNC数控机床误差补偿系统及位置精度评定

提出一种低成本基于步距规的误差补偿系统,该系统可以实现普通精度级数控机床位置精度评定,并通过软件自动修改误差补偿表.使机床精度得以强化,运用该系统可使机床各轴定位精度从0.150～0.400mm升级到0.030～0.050mm.螺距反向间隙从0.020～0.040mm升级到0.005～0.009mm.     

电火花成型加工蚀除位移控制方法的研究

通过对电火花成型加工放电蚀除规律的分析,提出了一种符合实际应用的控制策略,在粗加工情况下,以控制间隙电压稳定为主要目标,加工位移作为观测量;在精加工情况下,只要选取合适的分析周期,使在分析周期内的加工位移小于工件的加工精度,则仍以控制间隙电压稳定为主要目标,加工位移作为观测量,当加工位移与理想位移最接近时,停止加工。采用上述控制方式有效地避免了由于间隙电压与加工位移之间的耦合关系而导致的控制系统复杂性。该系统软件结构简单、实用,具有很强的工程应用价值,通过与传统控制方法的运行结果进行对比,结果表明机床的加工效率显著提高。     

伺服压力机位置/压力自动补偿精确运动控制研究

为了满足机械伺服压力机压力精确控制的需求,设计了一种位置/压力自动补偿精确控制的运动控制系统。首先,分析了发那科控制系统位置/压力控制原理;然后,在压力机上设计位置/压力自动补偿运动控制系统,系统通过回归校正算法提高了应变压力传感器的反馈精度,结合发那科伺服电机与控制器实现位置模式和压力模式的平稳切换;最终,实现伺服压力机位置和压力的精确自适应控制。对伺服压力机不同压力负载控制情况下压力反馈曲线和压力与位置的响应特性曲线进行分析,结果表明,本控制系统满足伺服压力机位置与压力控制的精度和稳定性的要求。     

协作机器人关节摩擦特性辨识与补偿技术

为提高机器人的运动精度和换向过程的运动平稳性,降低换向过程中因摩擦引起的位置误差和速度波动,文章提出了一种基于改进库伦+黏性摩擦模型的补偿方法。该改进模型引入sigmoid函数克服了传统库伦+黏性摩擦模型在换向过程中的不连续问题;并采用恒速辨识方法实现了摩擦模型参数的精确辨识;在此基础上,利用前馈补偿技术实现了机器人关节摩擦特性的补偿。实验结果表明,文中提出的辨识方法能够有效的辨识出摩擦模型参数和基于模型的补偿算法明显降低了换向过程中的摩擦误差。     

六自由度并联平台多轴运动控制系统设计

为了提高大型和异形零部件的装配效率和装配精度,设计了六自由度并联平台多轴控制系统。通过控制6个电动缸的伸缩变化,实现动平台在空间6个自由度的运动。选用倍福C6015-0010型控制器作为整个系统的控制核心,使用TwinCAT控件实现工控机与运动控制器及数控系统的通信。可以实现控制系统的方位角、俯仰角和横滚角精度达到±0.01°,垂直、纵向及侧向线位移精度达到±0.1 mm。     

预弯机位置速度双闭环同步控制

针对预弯机电液比例控制系统的高同步精度和速度控制要求,考虑到负载力对速度稳定和位置精度的影响,提出基于单轴带负载力补偿的位置速度双闭环控制的四轴同步控制策略。针对单轴同时控制位置和速度特点采用外环位置控制、内环速度控制的双闭环控制方法;对于四轴同步,采用两组主从同步、两组主轴之间均值同步的混合同步控制方式。仿真结果表明:该控制策略实现了较高的同步精度和速度误差,同步控制精度可达到0.24 mm,速度跟踪误差控制在2.2 mm/s以内,完全满足预弯机生产过程的控制要求。     

1150mm可逆冷轧机液压自动控制系统

介绍1150mm单机架冷轧机自动控制系统的硬件配置、软件配置和传感器配置,说明液压自动控制系统的位置闭环控制原理和压力闭环控制原理,重点阐述厚度控制系统中的前馈AGC、监控AGC、流量AGC和加减速厚度补偿。现场实际应用表明:成品相对厚度精度优于±1%,超差长度大大缩短,满足了实际生产的要求。     

臂架液控系统非线性时滞动态补偿技术研究

针对泵车臂架电液控制系统的非线性时滞问题,提出基于一种时间序列法的时滞补偿算法。该算法首先需要记录臂架末端的原始振动位移,根据这些历史数据,采用时间序列法对后续臂架振动姿态进行预测,根据预测结果,对系统中可能存在的非线性时滞进行动态补偿,从而为系统后续的运动轨迹提供有效参考,确保在后续运动时,为系统提供准确的臂架阀控缸位置信息和速度控制信息。通过实验验证,该方法有效可行,动态补偿效果好,其研究成果将会应用到十三五规划项目中。     

混凝土泵车臂架精准控制系统的研究

为实现混凝土泵车臂架末端的准确定位以及运动过程的平顺控制,提出了一种新型臂架控制系统。采用闭环的控制模式,通过位移传感器测量液压缸的伸出长度,根据连杆的几何关系解算出臂架间的夹角,求得臂架末端的位置。采用基于前馈补偿的PID控制策略,提高臂架系统运动的跟随特性和响应特性。实验表明,应用了新型臂架控制系统之后,臂架运动平稳,具有较好的跟随特性,末端定位精度明显提高。     

数控机床中直接位置闭环控制系统的研究

针对间接位置闭环控制系统存在的问题,给出了一种基于伺服驱动器本身的直接位置闭环控制系统的设计与实现.实验结果表明,直接位置闭环控制系统克服了间接位置闭环系统的固有缺陷,能够补偿机械环节的各种误差,使得实际的工作台位移能够准确地反映指令位置,达到了预期目标.     

多间隙对结晶器非正弦曲线的影响

不同的间隙位置和间隙量都会对结晶器振动曲线产生影响,影响的程度如何是实际生产和理论分析中最应值得关注的。现场测得某钢厂结晶器传动机构中运动副间隙为0.5 mm,针对结晶器非正弦振动的传动机构,对多个位置取间隙进行仿真,比较理想状态下和含间隙状态下的位移曲线,得出了多位置间隙对曲线的影响与实际相符合。     

WBKX—1型线切割机床微处理机编程控制系统通过成果鉴定

WBKX—1型线切割机床微处理机编程控制系统,由中国科学院电工研究所和北京手表厂共同研制。于一九八二年四月通过鉴定。该系统选用了性能稳定、价格便宜的微型计算机TRS—80I型基本系统,研制了硬件接口,配备了自动编程和控制软件。其自动编程输入方便,掌握容易,具有间隙自动补偿,图形缩放、平移、对称、旋转、编辑等功能,能输出3B和pB等多种编程格式,编程结果可显示于屏幕,也可以打印出清单或穿制出纸带。控制功能具有圆弧直线插补,短路自动回退,断丝换向处理,显示加工状态,暂停再启动,段停再启动。图形数据可用盒式磁带送入,也     

300mm四辊轧机压下控制系统

一、300mm 轧机压下控制系统的特点及其应用范围图1为系统原理图。从图1可以看出,该系统是通过介质传递检测上、下工作辊轴承座位移进行位置闭环的。轧制力的检测是利用压力传感器检测油缸的油压的办法间接进行的。而成品监控是通过出口测厚与给定标准厚度的比较进行采样控制来实现的。     

唐钢1810mm侧导板的位置控制

唐钢1810mm热连轧生产线卷取区域侧导板控制系统,在MELSEC软件平台上,通过液压伺服系统成功实现了侧导板的恒定位置控制和自动位置控制。     

热成形门环的制造工艺

针对热成形门环的制造工艺难点进行研究,在常规热成形方案的基础上进行整合优化,采用3个压料块结构解决了门环的成形起皱问题,并结合CAE分析结果对产品进行优化,最终通过实际生产验证了该方案合理可行。重点对焊缝的变形、开裂及偏差进行优化,分析表明:拐角位置材料流动量大,导致焊缝变形进而开裂,焊缝应当设置在材料流动量小的直线段;同时,将焊缝的CAE分析曲线反向输出进行产品匹配,实现设计与制造的一致性,生产验证中焊缝偏差控制在±3 mm范围内。进一步研究热成形的回弹机理及精度控制方法,热成形冷却过程中金相转化产生的应力、应变场改变以及热胀冷缩是零件变形的主要原因,CAE分析证明,减小模具间隙可以减少零件回弹变形。在加工数据上采用缩放因子0.172%对零件的热胀冷缩进行补偿,通过研合模具减小间隙后调整回弹补偿量,最终进行精度测量,合格率达到95%。     

三偏心蝶阀堆焊焊缝跟踪控制系统研究

论述了三偏心蝶阀焊缝跟踪控制方法,分析了位移传感器的捡测位置及其效果。通过MATLAB软件设计了滤波及步进电机换向等关键算法。根据蝶阀的轨迹特性,采用查表的编程方法设计了步进电机的升降速曲线,提高了系统的稳定性和可靠性。     

低速轮胎试验机动力滑台动态特性分析

介绍了由伺服阀控制对称液压缸,并由位移传感器或速度传感器构成的轮胎试验机纵向往复运动液压位置及速度闭环控制系统,讲述了该系统的工作原理,建立了控制系统的数学模型,对速度和位置控制系统进行了校正,并采用了一种复合的控制策略实现了速度和位置的复合控制.提出了控制系统的SIMULINK仿真模型,给出了在阶跃信号作用下的滑台的速度的响应.