五軸聯(lián)動冗余驅(qū)動并聯(lián)機床控制系統(tǒng)開發(fā)與實驗研究.pdf

1、并聯(lián)機床的驅(qū)動控制是基于運動學計算來完成的，運動學求解效率影響著并聯(lián)機床的整體動態(tài)性能。運動控制精度是衡量機床性能的重要標準，而閉環(huán)控制是提高設(shè)備運動精度、改善設(shè)備整體性能的有效手段。本文以5-UPS/PRPU并聯(lián)機床為研究對象，針對其運動學算法嵌入、柔性力驅(qū)動控制、末端執(zhí)行器閉環(huán)控制等方面進行相關(guān)研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　分析推導(dǎo)了5-UPS/PRPU并聯(lián)機床在冗余驅(qū)動狀態(tài)下的運動學關(guān)系，為運動學的嵌入提供基礎(chǔ)；引入新的驅(qū)動

2、方式，設(shè)計制造了柔性力驅(qū)動裝置，解決了并聯(lián)機床前期存在的PRPU約束分支中大滑塊的機械爬行問題。
　　制定了基于嵌入式運動學驅(qū)動的點動運動控制策略，完成了將運動學運算嵌入到運動控制器的過程開發(fā)，實現(xiàn)了并聯(lián)機床末端刀具的點動控制功能，為并聯(lián)機床的手動快速定位、加工對刀、姿態(tài)調(diào)整等工作提供了便利。
　　開發(fā)組建了主動過約束分支控制系統(tǒng)，研究了級聯(lián)伺服控制的思想與實現(xiàn)方法，并在此基礎(chǔ)上提出了小滑塊位置伺服控制策略，以及大滑塊力伺服

3、控制策略，為大滑塊的運動提供不同的控制模式；研究了冗余狀態(tài)下的并聯(lián)機床的回零問題，并基于柔性力驅(qū)動器主動跟隨控制策略，實現(xiàn)了冗余驅(qū)動并聯(lián)機床的系統(tǒng)回零運動控制；開展了系統(tǒng)全閉環(huán)控制研究，制定了系統(tǒng)全閉環(huán)控制策略，實現(xiàn)了并聯(lián)機床冗余驅(qū)動下的系統(tǒng)全閉環(huán)控制，提高了并聯(lián)機床的運動控制精度。
　　開發(fā)了NC代碼程序解析模塊，實現(xiàn)了基于運動控制器的NC代碼解析功能；開展了大滑塊摩擦阻力測量實驗，確定了大滑塊運動過程中所受阻尼力的大小，為大滑