高速高精運動控制補償及參數(shù)校準技術(shù).pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的迅速發(fā)展，高速度、高精度已成為現(xiàn)代運動控制追求的主要目標，開展高速高精運動控制的研究，對我國數(shù)字化裝備制造業(yè)水平和競爭力的提升有著重大的意義。本文將著重對高速高精運動控制補償及參數(shù)校準技術(shù)展開深入研究與實踐。
　　 數(shù)控機床工作臺采用直線電機和主軸旋轉(zhuǎn)電機的復合運動，實現(xiàn)高速、高精、多自由度的運動性能，其控制為多剛體、多變量、強耦合的非線性系統(tǒng)控制。對此，本文根據(jù)高速高精運動控制系統(tǒng)的性能要求，設(shè)計了系統(tǒng)硬件體系

2、和軟件構(gòu)架。其中，系統(tǒng)硬件采用基于PCI總線的IPC+8136卡結(jié)構(gòu)，軟件包括人機界面、任務調(diào)度、信息交換緩沖、插補處理及位置控制等；針對復雜的曲線曲面加工中存在的小線段“拐點”問題，采用柔性度較好的S型曲線加減速控制來避免運動過程中產(chǎn)生的沖擊，建立小線段高速加工速度、加速度銜接模型，對連續(xù)小線段銜接處的拐點速度及加速度約束條件進行討論，同時對小線段速度進行插補預處理，以滿足高速高精運動控制的要求；結(jié)合機床工作臺通用的運動控制結(jié)構(gòu)，研究

3、了對控制精度具有較大影響的外部擾動因素，并設(shè)計了適用于高速高精的伺服運動控制結(jié)構(gòu)，對其中的參數(shù)校準技術(shù)進行深入研究。
　　 針對驅(qū)動系統(tǒng)的非理想因素，提出軌跡點前饋補償校準技術(shù)，詳細闡述前饋質(zhì)量和前饋延時系數(shù)校準算法，推導出加速度前饋校準流程，極大的提高控制系統(tǒng)的高速響應特性；機床在運動過程中不可避免的存在諧振，通過計算系統(tǒng)傳遞函數(shù)，分析系統(tǒng)性能評價指標，設(shè)計Notch陷波濾波器參數(shù)，抑制機械諧振，提高加工精度；采用帶二階低通濾