2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、光學(xué)自由曲面和微結(jié)構(gòu)功能表面在民用、軍事和航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求,基于快速刀具伺服(Fast Tool Servo,FTS)的單點(diǎn)金剛石車削加工技術(shù)因其高頻率響應(yīng)、高定位精度等特點(diǎn),已經(jīng)成為光學(xué)自由曲面和微結(jié)構(gòu)功能表面最有效的加工方法之一。目前,國外已有成熟的產(chǎn)品出售,但國內(nèi)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,還沒有產(chǎn)業(yè)化FTS裝置。本文總結(jié)了FTS裝置的驅(qū)動(dòng)方式、控制方法和策略,設(shè)計(jì)了一種刀具在Y軸方向高度可調(diào)的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)單自由度FTS裝

2、置,針對所設(shè)計(jì)裝置的特點(diǎn),研究了基于NI控制器的FTS模糊PID控制系統(tǒng),對所研制FTS配備模糊PID控制算法進(jìn)行控制,模糊PID控制算法可以快速動(dòng)態(tài)地整定比例、微分和積分三個(gè)系數(shù),對周期性激勵(lì)信號和不確定的外界擾動(dòng)控制效果優(yōu)良,適用于多數(shù) FTS裝置,本文具體將從以下幾個(gè)方面展開研究:
  (1)設(shè)計(jì)一種可以微調(diào)金剛石刀具高度的單自由度壓電驅(qū)動(dòng)的 FTS裝置,建立柔性鉸鏈剛度模型,并通過建立的剛度模型計(jì)算得到裝置固有頻率;利用本

3、文設(shè)計(jì)裝置的具體參數(shù),對裝置關(guān)鍵部件進(jìn)行有限元分析,主要涉及部件的靜力學(xué)分析和模態(tài)分析,通過分析結(jié)果與設(shè)計(jì)要求比對,逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),對所設(shè)計(jì)的 FTS裝置進(jìn)行性能測試,主要涉及剛度測試、最大位移測試、階躍響應(yīng)測試、分辨率測試,以此驗(yàn)證所設(shè)計(jì)裝置的系統(tǒng)運(yùn)行性能。
  (2)選擇模糊PID控制策略作為FTS裝置的控制算法,并且對比簡單PID控制算法和模糊控制算法。在跟蹤誤差方面,模糊PID控制跟蹤誤差幅值為0.07μm,而簡單PID

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