軸瓦拉削加工機床電氣控制系統(tǒng)研制.pdf

1、本文基于當前拉床行業(yè)在誤差補償技術上關于動態(tài)誤差補償方面的技術空白，提出了一種基于貝葉斯網(wǎng)絡PID(BNPID)的誤差補償控制策略，并基于該策略，研制了軸瓦拉削加工機床電氣控制系統(tǒng)，最后進行了實驗研究，實際運行結(jié)果表明，應用了本文研制的電氣控制系統(tǒng)的軸瓦拉床對比傳統(tǒng)軸瓦拉床有更高的加工精度。本文針對軸瓦拉床閉環(huán)控制系統(tǒng)，首先介紹了軸瓦拉床的機械系統(tǒng)和電液驅(qū)動系統(tǒng)，完成了拉床電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設計；接著，基于拉床的機械系統(tǒng)，根據(jù)空間定

2、位誤差，推導出了拉床多誤差綜合數(shù)學模型；然后，在貝葉斯網(wǎng)絡的基礎上，設計了BNPID控制器；最后進行了相應的軟件設計以及實驗研究。
　　第1章介紹了有關拉床誤差補償?shù)谋尘昂鸵饬x及其相關關鍵技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　第2章介紹了軸瓦拉削加工機床閉環(huán)控制系統(tǒng)及其性能指標，講解了機床的整體機械結(jié)構，重點說明了電氣系統(tǒng)的硬件設計，主要包括電源供配電設計(380v電源供配電設計、220v電源供配電設計)，PLC模塊選型，元器件選型。

3、
　　第3章中，采用了傳統(tǒng)的齊次坐標變換方法，基于第2章中介紹的軸瓦拉床的機械系統(tǒng)，分別在軸瓦拉床的底座上建立了基坐標系，在軸瓦拉床橫向以及縱向運動軸上建立了子坐標系，然后通過在拉床底座、床身、主溜板、刀具各個部分之間建立其坐標變換矩陣，建立刀具到拉床底座這條運動鏈的坐標變換矩陣，同理再建立工件到拉床底座之間運動鏈的坐標變換矩陣，最后基于以上兩條運動鏈，建立軸瓦拉削加工機床的多誤差綜合數(shù)學模型。同時本章中也引入了閥控缸的數(shù)學模型，

4、架構了由閥芯位移到液壓缸位移的數(shù)學模型。
　　第4章以PID理論作為運動控制方法，并基于第3章的多誤差綜合模型，運用貝葉斯網(wǎng)絡計算各誤差源的熱誤差，同時考慮幾何誤差，提出了一種新型的BNPID控制策略。BNPID控制策略汲取了當今流行的誤差補償方法，并在此基礎上推陳出新，以多誤差（幾何誤差、熱誤差）綜合數(shù)學模型為基礎，并將熱誤差分為3個相對獨立的分量，與8個熱敏點一一對應，運用貝葉斯網(wǎng)絡分別計算3個熱誤差分量，同時在運動控制上借鑒