四軸聯(lián)動(dòng)開放式數(shù)控切割機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)建筑被譽(yù)為21世紀(jì)的“綠色建筑”，具有自重輕、抗震性能好、災(zāi)后易修復(fù)、基礎(chǔ)造價(jià)低、材料可回收和再生、節(jié)能、省地、節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的應(yīng)用范圍很廣，可以說遍及各個(gè)行業(yè)，是我國建筑行業(yè)中蓬勃發(fā)展的一個(gè)既古老又嶄新的行業(yè)。在鋼結(jié)構(gòu)工程中，管管相貫是最普遍的現(xiàn)象。要保證工程有良好的質(zhì)量，首先必須切割好管管相貫的相貫線及焊接坡口，該項(xiàng)切割工序是對(duì)網(wǎng)架和鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生影響的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 管管相貫線切割時(shí)，由于切割機(jī)

2、割炬的切割角度在不斷變化，被切支管的切割厚度也在跟著隨之變化。現(xiàn)有的數(shù)控切割機(jī)是按保證被切支管的最大切割厚度能被切穿為原則設(shè)定切割速度，所以切割效率較低。為此，本文針對(duì)管管相貫的數(shù)控切割機(jī)控制系統(tǒng)展開了研究，通過建立管管相貫的相貫線，提出了相貫線數(shù)控切割的數(shù)學(xué)模型和變步長插補(bǔ)控制算法，實(shí)現(xiàn)了四軸聯(lián)動(dòng)控制的數(shù)控切割機(jī)以提高數(shù)控切割效率。本文的主要工作如下： 第一章是緒論部分，綜述了數(shù)控切割機(jī)加工的現(xiàn)狀和發(fā)展以及開放式數(shù)控系統(tǒng)體系，

3、介紹了本文研究的背景及主要研究內(nèi)容。 第二章分析了四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)，介紹了所構(gòu)建的基于PMAC卡的數(shù)控切割機(jī)控制系統(tǒng)的硬、軟件組成，對(duì)PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器卡的功能和應(yīng)用做了簡要的介紹。 第三章提出了管管相貫的相貫線及切割坡口的數(shù)學(xué)模型和相貫線切割的運(yùn)動(dòng)控制算法。 第四章介紹了切割機(jī)伺服系統(tǒng)及基于PMAC卡的PID參數(shù)的整定。 第五章對(duì)系統(tǒng)控制軟件的模塊化設(shè)計(jì)和系統(tǒng)原型機(jī)的開發(fā)做了介紹。