3-TPS混聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究.pdf

1、混聯(lián)機(jī)床是以并聯(lián)機(jī)床為基礎(chǔ)，突出串聯(lián)約束機(jī)構(gòu)作用的一種新型并聯(lián)機(jī)床。它將并聯(lián)機(jī)構(gòu)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，繼承了并聯(lián)機(jī)床剛度高、速度快、工作空間大的特點(diǎn)，同時(shí)融入的串聯(lián)約束機(jī)構(gòu)不僅限制了機(jī)床的自由度，規(guī)范了動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，而且更為重要的是作為測(cè)量鏈的存在，能夠有效的提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。
　　目前國(guó)內(nèi)外對(duì)混聯(lián)機(jī)床的研究已取得了一些研究成果和進(jìn)展，但總體上混聯(lián)機(jī)床的研究還是處于研發(fā)、試制和試用階段，因?yàn)榛炻?lián)機(jī)床雖然結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，但由于

2、其加工空間與驅(qū)動(dòng)空間是高度非線性映射關(guān)系，導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)控制比傳統(tǒng)機(jī)床要復(fù)雜得多。針對(duì)混聯(lián)機(jī)床的控制技術(shù)發(fā)展不成熟，目前大都采用傳統(tǒng)機(jī)床的控制技術(shù)，但控制精度不夠理想，也無(wú)法發(fā)揮并聯(lián)機(jī)床的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，所以在開(kāi)發(fā)適合混聯(lián)機(jī)床的控制系統(tǒng)，分析出能發(fā)揮混聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，提高控制精度的相關(guān)控制算法方面，還有很多內(nèi)容有待研究。
　　本文以研制的3-TPS混聯(lián)機(jī)床為研究對(duì)象，對(duì)機(jī)床進(jìn)行三坐標(biāo)加工時(shí)相關(guān)運(yùn)動(dòng)控制策略和算法進(jìn)行了分析，主要研究?jī)?nèi)容如下:

3、
　　(1)對(duì)3-TPS混聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)進(jìn)行了分析，包括該混聯(lián)機(jī)床的機(jī)構(gòu)分析，運(yùn)動(dòng)學(xué)變換方程和控制系統(tǒng)軟硬件組成的簡(jiǎn)要分析。
　　(2)分析了并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制流程與策略，在此基礎(chǔ)上根據(jù)3-TPS混聯(lián)機(jī)床的特點(diǎn)提出了兩種控制策略。
　　(3)對(duì)混聯(lián)機(jī)床的進(jìn)給速度的規(guī)劃控制算法進(jìn)行了分析，并對(duì)提出的兩種位置控制策略進(jìn)行了研究，分析了具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。并研究了主軸在三坐標(biāo)加工時(shí)保持垂直姿態(tài)的控制策略，以及對(duì)按函數(shù)規(guī)律控制