五軸聯(lián)動(dòng)冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)床控制系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、并聯(lián)機(jī)床的驅(qū)動(dòng)控制是基于運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算來完成的，運(yùn)動(dòng)學(xué)求解效率影響著并聯(lián)機(jī)床的整體動(dòng)態(tài)性能。運(yùn)動(dòng)控制精度是衡量機(jī)床性能的重要標(biāo)準(zhǔn)，而閉環(huán)控制是提高設(shè)備運(yùn)動(dòng)精度、改善設(shè)備整體性能的有效手段。本文以5-UPS/PRPU并聯(lián)機(jī)床為研究對象，針對其運(yùn)動(dòng)學(xué)算法嵌入、柔性力驅(qū)動(dòng)控制、末端執(zhí)行器閉環(huán)控制等方面進(jìn)行相關(guān)研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　分析推導(dǎo)了5-UPS/PRPU并聯(lián)機(jī)床在冗余驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，為運(yùn)動(dòng)學(xué)的嵌入提供基礎(chǔ)；引入新的驅(qū)動(dòng)

2、方式，設(shè)計(jì)制造了柔性力驅(qū)動(dòng)裝置，解決了并聯(lián)機(jī)床前期存在的PRPU約束分支中大滑塊的機(jī)械爬行問題。
　　制定了基于嵌入式運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制策略，完成了將運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算嵌入到運(yùn)動(dòng)控制器的過程開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)機(jī)床末端刀具的點(diǎn)動(dòng)控制功能，為并聯(lián)機(jī)床的手動(dòng)快速定位、加工對刀、姿態(tài)調(diào)整等工作提供了便利。
　　開發(fā)組建了主動(dòng)過約束分支控制系統(tǒng)，研究了級聯(lián)伺服控制的思想與實(shí)現(xiàn)方法，并在此基礎(chǔ)上提出了小滑塊位置伺服控制策略，以及大滑塊力伺服

3、控制策略，為大滑塊的運(yùn)動(dòng)提供不同的控制模式；研究了冗余狀態(tài)下的并聯(lián)機(jī)床的回零問題，并基于柔性力驅(qū)動(dòng)器主動(dòng)跟隨控制策略，實(shí)現(xiàn)了冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)床的系統(tǒng)回零運(yùn)動(dòng)控制；開展了系統(tǒng)全閉環(huán)控制研究，制定了系統(tǒng)全閉環(huán)控制策略，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)機(jī)床冗余驅(qū)動(dòng)下的系統(tǒng)全閉環(huán)控制，提高了并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制精度。
　　開發(fā)了NC代碼程序解析模塊，實(shí)現(xiàn)了基于運(yùn)動(dòng)控制器的NC代碼解析功能；開展了大滑塊摩擦阻力測量實(shí)驗(yàn)，確定了大滑塊運(yùn)動(dòng)過程中所受阻尼力的大小，為大滑