五桿并聯(lián)機(jī)床的半閉環(huán)PID控制及其參數(shù)整定.pdf

1、近年來并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展已成為機(jī)床研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，與串聯(lián)機(jī)床相比，并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、精度高、移動(dòng)速度快、易于實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì)，在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的關(guān)注。本文以五桿并聯(lián)機(jī)床為研究對(duì)象，對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)問題、伺服控制系統(tǒng)PID控制器參數(shù)的調(diào)整、軌跡控制等方面進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　對(duì)五桿并聯(lián)機(jī)床的機(jī)構(gòu)組成以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析，建立了五桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)平面坐標(biāo)系，通過解析法得到了機(jī)床的位置正反解模型，基于機(jī)床位置

2、正反解模型進(jìn)行了速度、加速度的分析；分析了并聯(lián)五桿機(jī)構(gòu)的工作空間，對(duì)機(jī)床末端執(zhí)行器進(jìn)行了軌跡規(guī)劃，運(yùn)用MATLAB對(duì)機(jī)床以及規(guī)劃軌跡進(jìn)行了仿真，從而獲得了規(guī)劃軌跡下的兩驅(qū)動(dòng)桿速度、角速度等曲線圖，為軌跡控制實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　研究了機(jī)床控制系統(tǒng)，闡述了控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及主要硬件配置，分析了五桿并聯(lián)機(jī)床控制系統(tǒng)，建立了交流伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；運(yùn)用MATLAB/simulink搭建了交流伺服控制系統(tǒng)的Simulink模型和五

3、桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)的simMechnics模型；通過對(duì)末端執(zhí)行器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行仿真，獲得了機(jī)床末端執(zhí)行器的運(yùn)行軌跡以及兩驅(qū)動(dòng)桿速度、角速度曲線。
　　介紹了PID控制的原理和PID控制器參數(shù)整定的方法；采用試湊法，對(duì)比控制系統(tǒng)在以單位階躍信號(hào)作為輸入下不同PID控制器參數(shù)下的仿真曲線，從而整定出了合適的PID控制器參數(shù)；對(duì)整機(jī)進(jìn)行了建模仿真，并對(duì)其在整定PID參數(shù)下與未整定PID參數(shù)下的仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明控制系統(tǒng)整定PID控制器