基于進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的速度前瞻規(guī)劃方法研究.pdf

1、數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，對(duì)于加工速度與精度有重要的作用。進(jìn)給系統(tǒng)與加減速參數(shù)的不匹配不僅會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生振動(dòng)，在高速加工中還會(huì)使加工零件產(chǎn)生誤差。在加工中，較低的加速度會(huì)提高加工質(zhì)量，但加工時(shí)間較長(zhǎng)、效率低；較高的加速度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)加工完成零件，但加減速的突變會(huì)降低零件的加工質(zhì)量。因此，研究數(shù)控機(jī)床柔性進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性與加減速參數(shù)具有重要的理論意義。本文以柔性進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)建模、控制參數(shù)整定、加減速參數(shù)確定與

2、仿真三個(gè)部分對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研究。具體工作如下：
　?。?）針對(duì)數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)單慣量與雙慣量不適用于高速加工中中頻段薄弱環(huán)節(jié)分析的問(wèn)題，提出了基于三慣量的柔性進(jìn)給系統(tǒng)建模方法。由于影響進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的幾個(gè)薄弱環(huán)節(jié)從低階到高階分布，并且高階頻率可以利用濾波器將其去除，而影響系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的兩個(gè)低階薄弱環(huán)節(jié)（聯(lián)軸器、絲杠螺母副）頻率相近。因此，為了研究?jī)蓚€(gè)最薄弱環(huán)節(jié)對(duì)柔性進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，本文建立了進(jìn)給系統(tǒng)三慣量的動(dòng)力學(xué)模型。
　

3、　（2）針對(duì)柔性進(jìn)給系統(tǒng)控制參數(shù)難以精確整定的問(wèn)題，提出了基于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)特征參數(shù)的PI參數(shù)整定方法。由于常用的控制參數(shù)整定方法存在誤差或者整定效率低，并且沒(méi)有針對(duì)高階系統(tǒng)進(jìn)行整定的有效方法，因此本文基于根軌跡法和統(tǒng)計(jì)方法利用機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)特征參數(shù)對(duì)速度環(huán)、位置環(huán)PI參數(shù)進(jìn)行整定，并且推導(dǎo)出可以根據(jù)機(jī)械特征參數(shù)直接確定PI參數(shù)的公式，將利用公式計(jì)算的控制參數(shù)與根軌跡法、頻域法對(duì)比，結(jié)果證明該方法極大的提高了數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)控制參數(shù)的整定效