數(shù)控超高壓水切割系統(tǒng)的高速控制優(yōu)化研究.pdf

1、高速、高精度及多軸聯(lián)動已成為現(xiàn)代數(shù)控機床發(fā)展的主流趨勢，對高速高精度進給系統(tǒng)的研究已被列為我國“863”計劃——“先進制造與自動化技術(shù)領(lǐng)域”的一項前沿性探究課題。因此，通過進給系統(tǒng)的優(yōu)化控制，提高機床的性能指標，實現(xiàn)其高速運行，無論是對高速機床的理論研究還是生產(chǎn)指導，都具有十分重要的意義。半閉環(huán)進給系統(tǒng)的機床既能滿足一定的速度和精度要求，又保證了系統(tǒng)易穩(wěn)定、易調(diào)整的特性，在中小型數(shù)控機床上得到了廣泛的應用。論文以南京大地水刀股份有限公司

2、設(shè)計生產(chǎn)的半閉環(huán)控制水切割機床DWJ2030 FB為主要測試分析對象，開展了如下幾方面的研究:
　　(1)論文研究了數(shù)控超高壓水切割系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)DWJ2030 FB懸臂式水切割機床半閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)特點，分析了各組成環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，構(gòu)建了機床單軸進給系統(tǒng)的數(shù)學模型，并利用Matlab/Simulink分別對影響機械傳動機構(gòu)性能的轉(zhuǎn)動慣量比、反向間隙、傳動機構(gòu)剛性進行了仿真分析。
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3、詳細分析了伺服三環(huán)結(jié)構(gòu)的控制特點及整定方法，敘述了前饋補償?shù)目刂圃?，并利用開環(huán)控制機床DWJ1425_FB對伺服三環(huán)的整定方法和前饋控制的作用加以測試、驗證與分析。
　　(3)在機床快速進給條件下，對機床各軸進行參數(shù)的優(yōu)化配置（包括ESA數(shù)控系統(tǒng)、Yaskawa伺服驅(qū)動器），通過SigmaWin+調(diào)試軟件、雷尼紹激光干涉儀及球桿儀分別對機床的動態(tài)響應性、定位精度進行監(jiān)測跟蹤與補償。
　　(4)對機床在高速運行條件下可能出現(xiàn)