錐齒輪研齒機(jī)交流伺服控制策略研究.pdf

1、由于直齒輪在傳動時(shí)，嚙合齒對數(shù)較少，極易產(chǎn)生沖擊，從而會在傳動中出現(xiàn)噪聲大、不平穩(wěn)等問題。而錐齒輪在傳動中齒輪嚙合的重合度系數(shù)遠(yuǎn)高于直齒輪，所以錐齒輪在傳動中表現(xiàn)出噪聲低、平穩(wěn)和承載能力高等優(yōu)點(diǎn)，從而被廣泛用于各個(gè)制造業(yè)，如汽車、航空、航海和機(jī)床等行業(yè)，在涉及到機(jī)械領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位。
　　由于剛生產(chǎn)出的錐齒輪表面有毛刺，使用前必須對其進(jìn)行精確加工工藝。因?yàn)閯偵a(chǎn)出來的錐齒輪表面光潔度、毛刺等質(zhì)量問題會嚴(yán)重影響機(jī)械的傳動噪聲

2、和平穩(wěn)性。而往往未經(jīng)過再加工的錐齒輪大都存在質(zhì)量問題。于是研齒技術(shù)被提出，現(xiàn)今研齒技術(shù)是改善錐齒輪質(zhì)量的最優(yōu)方法之一。研齒就是精確控制施加齒輪面的相互作用力和齒面的相對滾動速度，并在這一過程中向齒輪面中噴射研磨劑，通過齒輪面的滑動和相互作用力使研磨劑切割齒面極小的凸金屬，來提高錐齒輪質(zhì)量，因此在研齒過程中要對電機(jī)進(jìn)行高效率和高精度的控制。而現(xiàn)今國內(nèi)市場使用的大部分研齒機(jī)都是半自動的，齒輪的研磨主要依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，對齒輪研磨的控制和質(zhì)

3、量難以滿足要求。高效率、高精度的錐齒輪研齒機(jī)大都依賴國外進(jìn)口，這些問題嚴(yán)重限制我國制造業(yè)的發(fā)展，因此如何提高研齒機(jī)效率和控制精度，以滿足國內(nèi)市場需求，已迫在眉睫。
　　本文主要以錐齒輪研齒機(jī)的交流伺服系統(tǒng)作為研究對象，針對永磁同步電機(jī)的強(qiáng)耦合、非線性特性通過坐標(biāo)變換進(jìn)行解耦，以達(dá)到類似直流電機(jī)的控制方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)PMSM的矢量控制，并在此基礎(chǔ)上建立了電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)三閉環(huán)PID控制，并對交流伺服系統(tǒng)PID控制的三閉環(huán)參數(shù)進(jìn)行

4、整定分析。由于研齒機(jī)的進(jìn)給機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)對研齒機(jī)的性能有一定影響，通過分析和動力學(xué)理論建立執(zhí)行機(jī)構(gòu)的等效數(shù)學(xué)模型，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)加入到系統(tǒng)中進(jìn)行仿真。由于在控制過程中，控制系統(tǒng)會受到多種因素的影響，而這些干擾因素又是不確定的，這會在較大程度上使高性能控制難以實(shí)現(xiàn)，致使傳統(tǒng)的PID控制方法難以滿足要求，于是本文采用了間接自適應(yīng)模糊控制，并基于李雅普諾夫綜合法進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種控制方法利用模糊系統(tǒng)具有萬能逼近的特點(diǎn)，并通過自適應(yīng)參數(shù)的調(diào)整迫使電機(jī)的輸