基于DSP的GMA驅(qū)動的車削加工控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、在當代工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的幾十年里，高科技、高精度、高效率的機械設(shè)備已進入人類社會的生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，眾所周知高精度的生產(chǎn)制造設(shè)備決定了一個國家的制造業(yè)水平，特別是車削加工行業(yè)，對其加工精度要求也是越來越高。所以，為了滿足這樣的要求，需要尋找這樣的驅(qū)動部件，而超磁致伸縮致動器(GMA)在這些方面的性能均能滿足要求。本文將GMA運用于車削加工中代替由音圈電機等驅(qū)動的刀架執(zhí)行機構(gòu)，使車削加工的精度又上升了一個數(shù)量級，能夠適應對零部件精度要求很高

2、的車削加工中去。
　　本文首先研究GMA的特性，建立J-A磁滯模型并加以改進和建立GMA動力學模型以及車削加工動力學模型。結(jié)合數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計GMA驅(qū)動的車削加工系統(tǒng)，針對車削加工系統(tǒng)采用GMA進行驅(qū)動，以提高車削加工精度。并采用TMS320F2812芯片為DSP內(nèi)核設(shè)計整個控制系統(tǒng)。其次，對GMA驅(qū)動的車削加工控制系統(tǒng)硬件進行相關(guān)電路的設(shè)計。再次，設(shè)計整個GMA驅(qū)動系統(tǒng)的逆變電路，并對其控制方式進行設(shè)計。最后，基于CCS(Co

3、de Composer Studio)軟件進行GMA驅(qū)動的車削加工控制系統(tǒng)程序設(shè)計。
　　本設(shè)計的整體思路為:通過DSP控制系統(tǒng)產(chǎn)生四路PWM驅(qū)動信號，然后通過驅(qū)動放大電路來控制逆變電源的電源輸出，使逆變電源輸出所需要的驅(qū)動電流，進而來控制GMA驅(qū)動器工作，帶動車刀產(chǎn)生進給位移，從而實現(xiàn)對零部件的加工工作。本文在研究GMA工作特性上，不僅分析了預應力和溫度對GMA輸出位移的影響，還考慮了工件對車刀的反作用力進而這種力反饋到GMA系