基于歷史數(shù)據(jù)的進給軸運動響應(yīng)模型研究及應(yīng)用.pdf

1、為提高曲面加工的輪廓精度，需要降低數(shù)控加工中進給軸的跟隨誤差。為此需要對軸的運動響應(yīng)特性建立較為準(zhǔn)確的模型，常規(guī)Simulink環(huán)境下的框圖模型和機電聯(lián)合仿真模型，需要復(fù)雜的有限元計算，難以用于實時的運動控制。
　　本文基于歷史數(shù)據(jù)對軸運動響應(yīng)進行建模，以線性迭代模型描述軸輸出在相鄰兩周期內(nèi)本周期實際速度與上一周期內(nèi)速度跟隨誤差、上一周期實際速度的關(guān)系，速度跟隨誤差是同一周期內(nèi)指令速度與實際速度之間差值，從歷史數(shù)據(jù)中提取線性迭代模

2、型的線性迭代系數(shù)。這種線性迭代模型可以在運動控制過程中對軸的響應(yīng)進行同步預(yù)測，可以在實時的控制過程中改進運動控制的性能。
　　對于一個具體的軸，其響應(yīng)特性的可重復(fù)程度是研究基于歷史數(shù)據(jù)的建模方法的前提。設(shè)計了重復(fù)運行試驗，分析了軸在同一套控制參數(shù)下，同樣的指令速度下，其實際速度曲線的重復(fù)性，采用了五點三次平滑法對實際速度進行平滑處理，去除采樣數(shù)據(jù)中的噪聲，得到實際速度曲線。重復(fù)實驗結(jié)果表明，軸速度曲線的不重復(fù)范圍是編程速度的0.1

3、％，因此利用歷史數(shù)據(jù)建立軸的響應(yīng)模型是可行的。
　　研究了影響軸實際速度的因素，及各因素對實際速度的影響程度，確定了以相鄰兩周期內(nèi)上一周期速度跟隨誤差、上一周期實際速度為基本變元的線性迭代模型，采用最小二乘法從歷史數(shù)據(jù)中提取線性迭代系數(shù)。進行了實際速度預(yù)測有效性驗證實驗，對預(yù)測速度和實際速度進行比較，預(yù)測速度與實際速度差值最大值在編程速度的5%以內(nèi)，平均值在編程速度的0.5%以內(nèi)，結(jié)果表明響應(yīng)模型具有較高的速度預(yù)測精度。