數(shù)控機(jī)床輪廓精度控制方法研究.pdf

1、進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分，它性能的高低很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和精確性。只有數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)具備了較高的進(jìn)給跟蹤精度以及定位精度，而且具備著優(yōu)良的動(dòng)態(tài)特性跟靜態(tài)特性后，數(shù)控機(jī)床才能具有較高的加工精度。CNC系統(tǒng)多個(gè)進(jìn)給軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果決定了其輪廓加工軌跡，要想提高數(shù)控機(jī)床的輪廓精度，就需研究數(shù)控機(jī)床各個(gè)進(jìn)給軸的參數(shù)匹配以及動(dòng)態(tài)特性。研究表明，當(dāng)各個(gè)進(jìn)給軸的動(dòng)態(tài)特性不一致時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的輪廓誤差。<

2、br>　　本論文正是在這種背景下提出來(lái)的，主要研究了針對(duì)單個(gè)進(jìn)給軸的位置控制器和針對(duì)多個(gè)聯(lián)動(dòng)軸的交叉耦合控制器。
　　論文綜述了數(shù)控技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床輪廓精度的影響因素進(jìn)行了歸納，介紹了數(shù)控機(jī)床輪廓精度控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　分析了數(shù)控伺服系統(tǒng)中位置控制器的結(jié)構(gòu)、作用，在進(jìn)一步深入分析了位置控制器中PID控制性能和其前饋控制性能的基礎(chǔ)上，為了提高伺服系統(tǒng)的跟隨性能，設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)比例、積分、微分控制的非線性P

3、ID位置控制器。最后經(jīng)仿真試驗(yàn)，證明非線性PID控制與普通PID控制相比，減小了超調(diào)量，加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
　　采用交叉耦合控制方法來(lái)減小數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的輪廓誤差，提高輪廓加工精度。這個(gè)方法直接將輪廓誤差分解到各個(gè)軸中，然后再進(jìn)行補(bǔ)償控制，也就是說(shuō)，直接將輪廓誤差作為了控制目標(biāo)。在論文中，對(duì)交叉耦合控制的方法進(jìn)行了深入的研究，針對(duì)零件進(jìn)行數(shù)控加工過(guò)程中多個(gè)聯(lián)動(dòng)軸高精度、復(fù)雜型面情況的需求，首先對(duì)傳統(tǒng)的輪廓控制方法存在的不足之處進(jìn)