超磁致伸縮驅(qū)動非圓孔精密鏜削閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material，GMM)具有磁致伸縮應變大、響應速度快、能量轉(zhuǎn)換效率高、輸出力大及可靠性好等優(yōu)點，廣泛應用于精密加工、精密儀器、振動控制等微驅(qū)動領(lǐng)域。
　　非圓活塞異形孔對改善活塞銷孔的應力分布、提高活塞承受載荷的能力、延長活塞的使用壽命具有非常重要的意義，但這種結(jié)構(gòu)給活塞異形孔的精密加工帶來了技術(shù)難題。課題組提出將超磁致伸縮材料嵌入鏜桿內(nèi)部，研發(fā)了超磁致伸縮智能構(gòu)件

2、驅(qū)動非圓孔精密鏜削系統(tǒng)。為進一步提高加工精度，本文對現(xiàn)有開環(huán)控制系統(tǒng)進行了改進，針對超磁致伸縮驅(qū)動非圓孔精密鏜削的閉環(huán)控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)進行了研究工作。
　　本文首先通過文獻調(diào)研，概述了超磁致伸縮材料的特性及工程應用，對超磁致伸縮驅(qū)動器精密位移控制方法、回轉(zhuǎn)體徑向微位移檢測方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析。然后，對超磁致伸縮智能構(gòu)件驅(qū)動非圓孔精密鏜削系統(tǒng)的組成及被控對象的特性進行了深入了解，基于現(xiàn)有開環(huán)控制系統(tǒng)，提出了基于智能鏜桿徑向

3、微位移反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)方案。隨后，針對閉環(huán)控制系統(tǒng)中鏜桿徑向微位移反饋檢測這一技術(shù)難點，提出采用兩正交布置的位移傳感器和主軸編碼器的檢測方法，并對檢測信號中存在的誤差進行了分析和處理，完成了閉環(huán)反饋檢測系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，通過鏜桿徑向進給量測量實驗驗證了該方法的可行性。在此基礎(chǔ)上，通過實驗建立了被控對象的P-I遲滯模型，并對其進行求逆，采用逆模型前饋補償PID控制策略，對控制參數(shù)進行了整定，完成閉環(huán)控制算法設(shè)計和DSP控制系統(tǒng)的軟件