機(jī)床誤差信號分離與補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、高速高精度的自動化先進(jìn)裝備，一直是制造業(yè)追求的目標(biāo)。精密加工和超精密加工技術(shù)也是先進(jìn)制造技術(shù)中最具有實(shí)質(zhì)性的重要組成部分。然而，精密加工技術(shù)在取得實(shí)用之前面臨成本、技術(shù)等多方面的挑戰(zhàn)。以機(jī)床誤差檢測與補(bǔ)償技術(shù)為核心的提高加工精度的方法，伴隨數(shù)控技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)以及微位移技術(shù)的發(fā)展，引起了人們的濃厚興趣。而機(jī)床誤差辨識的復(fù)雜性以及智能微位移材料普遍存在的遲滯非線性特性，都直接影響了其在工程應(yīng)用中的發(fā)展。
　　 本文在綜合研讀國

2、內(nèi)外機(jī)床誤差補(bǔ)償相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以PC機(jī)+運(yùn)動控制芯片構(gòu)建的滾珠絲杠精密數(shù)控系統(tǒng)為研究平臺，以實(shí)驗(yàn)室遲滯非線性控制理論研究成果為基石，主要就以下三方面展開研究工作。
　　 設(shè)計(jì)基于超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material，GMM）的微位移執(zhí)行器，并與柔性鉸鏈平臺構(gòu)成精密位移驅(qū)動系統(tǒng)；對精密數(shù)控工作臺定位精度進(jìn)行誤差檢測，誤差溯源分析、辨識和分離；利用所設(shè)計(jì)的精密微位移驅(qū)動系統(tǒng)對分離出的誤差

3、進(jìn)行補(bǔ)償，以期工作臺定位精度的提高，并探討工程實(shí)踐中提高機(jī)床精度的有益措施。
　　 在開展研究工作的過程中，本文著重解決如下問題：
　　 優(yōu)化設(shè)計(jì)超磁致伸縮執(zhí)行器（Giant Maganetostrictive Actuator，GMA）的結(jié)構(gòu)參數(shù)、電磁驅(qū)動參數(shù)，針對GMM的溫度特性，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)以改善其工作性能；針對GMA廣泛存在的的遲滯特性，通過將其建立為機(jī)電耦合模型與經(jīng)典的Duhem遲滯模型的串聯(lián)，進(jìn)一步設(shè)計(jì)控制器