開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、該文在對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、基于PC的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行全面分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上,提出全軟件型的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)形式.該文結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目,在分析現(xiàn)有技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,就開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)包含的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù):參考軌跡插補(bǔ)、伺服控制、輪廓控制進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究:1.分析了現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)方式中存在的問(wèn)題,借鑒Look-ahead技術(shù)和超級(jí)形狀復(fù)原的基本思想,提出了參考軌跡插補(bǔ)的新思路.在綜合考慮伺服進(jìn)給速度盡可能平穩(wěn)、由曲線

2、變化引起的各運(yùn)動(dòng)軸速度及其變化率不超過(guò)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)能力、以及速度變化時(shí)的平滑加減速控制等因素下,實(shí)現(xiàn)了沿運(yùn)動(dòng)軌跡的有效進(jìn)給速度曲線的合理確定,解決了伺服系統(tǒng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)高速、平滑控制的關(guān)鍵問(wèn)題.2.在對(duì)一個(gè)兩軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)進(jìn)行理論建模的基礎(chǔ)上,基于最小二乘原理,結(jié)合實(shí)驗(yàn)辨識(shí)的方法得到了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型.利用系統(tǒng)的根軌跡對(duì)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,在證明系統(tǒng)狀態(tài)的可控性和可觀性的基礎(chǔ)上,提出基于現(xiàn)代控制理論的最優(yōu)二次型伺服控制器設(shè)

3、計(jì),與常規(guī)基于古典控制理論的反饋控制器相比,該文提出的控制器基于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái),充分利用了伺服系統(tǒng)的全部狀態(tài)信息和指令信息,實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)對(duì)指令輸入的最優(yōu)跟蹤控制.3.將交叉耦合控制成功地應(yīng)用到該文提出的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的輪廓控制中,分析對(duì)比了幾種前人提出的交叉耦合控制器結(jié)構(gòu),指出交叉耦合控制在傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用的局限性.基于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的平臺(tái),利用參考軌跡離線插補(bǔ)的優(yōu)勢(shì),提出了一個(gè)實(shí)時(shí)輪廓誤差的求解模型和誤差補(bǔ)償策略.在理論研究與