精密數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著高速精密的數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，加工對(duì)象從簡(jiǎn)單的曲線加工向復(fù)雜的曲面加工轉(zhuǎn)變，數(shù)控機(jī)床滿足快速穩(wěn)定精確加工的要求。直接驅(qū)動(dòng)（直驅(qū)）技術(shù)作為一種電機(jī)直接和執(zhí)行部分結(jié)合的新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)，在現(xiàn)代精密數(shù)控機(jī)床上得以廣泛應(yīng)用。但是采用直驅(qū)技術(shù)在負(fù)載端負(fù)荷變化時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)采用固定不變的PID控制參數(shù)難以滿足高精度復(fù)雜曲面產(chǎn)品的加工要求。目前引進(jìn)的FANUC數(shù)控系統(tǒng)，SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)和國產(chǎn)的“華中”數(shù)控系統(tǒng)都不具備在線實(shí)時(shí)優(yōu)化控制參數(shù)的功能。因

2、此，研究精密數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化方法具有重要意義。
　　論文在分析數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制原理與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上分析了全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)的三個(gè)環(huán)節(jié):電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，從時(shí)域響應(yīng)和頻域響應(yīng)對(duì)三個(gè)環(huán)節(jié)的控制參數(shù)的優(yōu)化原理進(jìn)行了說明，討論了時(shí)域響應(yīng)和頻域響應(yīng)內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制參數(shù)優(yōu)化方法及其不足。
　　論文提出了基于貝葉斯分類器的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化方法，提取數(shù)控機(jī)床加工產(chǎn)品使用的伺服系統(tǒng)

3、控制參數(shù)作為貝葉斯分類器訓(xùn)練樣本，得到先驗(yàn)概率，獲得優(yōu)化控制參數(shù)庫。在后續(xù)零件加工時(shí)，根據(jù)負(fù)載端的數(shù)據(jù)特征利用貝葉斯分類器進(jìn)行分類，從參數(shù)庫中提取伺服控制系統(tǒng)電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的優(yōu)化控制參數(shù)。由于劃分的子類特征與父類特征在概率上最大程度保持一致，因此該子類的伺服系統(tǒng)優(yōu)化控制參數(shù)繼承了父類的良好的伺服策略，使伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有很高的控制精度和良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。同時(shí)各軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給速度進(jìn)行動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)，保證加工零件的精密度及光潔度。