開式液體靜壓導(dǎo)軌油膜厚度控制方案的研究.pdf

1、由于具有高剛度、高精度、低磨損等技術(shù)優(yōu)勢，液體靜壓導(dǎo)軌被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。液體靜壓導(dǎo)軌的剛度、承載能力及其工作性能主要取決于導(dǎo)軌的油膜厚度；確保導(dǎo)軌油膜厚度始終處于最優(yōu)值對于保證液體靜壓導(dǎo)軌性能是十分必要的?，F(xiàn)有的液體靜壓導(dǎo)軌采用定量式供油系統(tǒng)，其供油系統(tǒng)不具有油膜厚度的調(diào)節(jié)能力；在工作過程中，導(dǎo)軌間的油膜厚度隨承載的變化而變化，有時甚至超出了規(guī)定的范圍，這不僅降低了油膜剛度和承載能力，同時也降低了數(shù)控機(jī)床的加工精度和加工范圍。因

2、此，有必要對現(xiàn)有的液體靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，并采用相應(yīng)的控制方案來提高液體靜壓導(dǎo)軌的剛度和承載能力。 本文在分析現(xiàn)有供油系統(tǒng)和矢量變頻調(diào)速技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，給出了基于矢量變頻調(diào)速技術(shù)的異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型，提出了由變頻器、異步電動機(jī)、定量泵構(gòu)成的開式液體靜壓導(dǎo)軌改進(jìn)型供油系統(tǒng)，推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型。由于采用變頻器控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速，因此該系統(tǒng)可以在工作過程中調(diào)節(jié)定量泵的流量，從而調(diào)整液體靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度，使其在工作過程中趨于恒定

3、。 本文針對在工作過程中油膜厚度隨載荷變化的現(xiàn)象，在改進(jìn)型供油系統(tǒng)中添加了控制器環(huán)節(jié)，提出了開環(huán)控制方案和閉環(huán)控制方案；給出了相應(yīng)的控制環(huán)節(jié)計(jì)算流程和各功能環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)流程；并對這兩種控制方案進(jìn)行了軟件仿真，分析了這兩種控制方案的油膜厚度調(diào)節(jié)性能。 由于，基于閉環(huán)控制的改進(jìn)型供油系統(tǒng)對油膜厚度的調(diào)節(jié)將出現(xiàn)滯后現(xiàn)象；因此，為了解決調(diào)節(jié)滯后現(xiàn)象，本文提出了基于匹配算法的改進(jìn)型閉環(huán)控制方案，給出了該方案的控制流程，有效地解決了批