機(jī)床雙驅(qū)工作臺摩擦參數(shù)辨識與同步控制研究.pdf

1、隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，在大型、重型或受空間結(jié)構(gòu)限制的情況下，傳統(tǒng)的單軸驅(qū)動方式已經(jīng)很難滿足實(shí)際需要，為此，數(shù)控機(jī)床軸驅(qū)動力作用于運(yùn)動部件重心的重心驅(qū)動技術(shù)越來越受到重視。同時，為了縮小我國數(shù)控技術(shù)與國外的差距，國家已經(jīng)把雙軸同步控制技術(shù)作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中高檔數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分來發(fā)展。因此，研究雙軸同步控制技術(shù)，具有十分重要的意義。
　　本文以雙軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)為研究對象，以實(shí)現(xiàn)對其快速穩(wěn)定準(zhǔn)確地控制為目標(biāo)。根據(jù)

2、雙軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)動力學(xué)特性和摩擦的分布特點(diǎn)建立其動力學(xué)模型。以HMC500高速臥式加工中心為實(shí)驗(yàn)平臺來獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用遺傳算法辨識摩擦模型的參數(shù)。設(shè)計(jì)雙軸同步控制方法，并通過Simulink對系統(tǒng)進(jìn)行控制仿真。
　　本文主要研究了以下幾個方面的內(nèi)容:
　　(1)運(yùn)用機(jī)理建模法建立單軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)的剛性模型。研究單軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)的剛度，建立單軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)的柔性模型。分析雙軸驅(qū)動力與工作臺位移的關(guān)系，建立雙軸驅(qū)動工作臺

3、系統(tǒng)的柔性耦合模型，其中，將非線性摩擦分為三部分進(jìn)行建模。
　　(2)選取Stribeck摩擦模型來描述系統(tǒng)所受的摩擦。針對雙軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)中摩擦的分布特點(diǎn)，選用遺傳算法對摩擦模型的參數(shù)進(jìn)行辨識。用遺傳算法辨識了雙軸驅(qū)動工作臺系統(tǒng)正向和反向運(yùn)動時Stribeck摩擦模型的參數(shù)。曲線擬合結(jié)果說明，遺傳算法可以快速高效可靠地辨識系統(tǒng)中摩擦模型的參數(shù)。
　　(3)提出了三環(huán)PID雙軸同步控制方法，其中，位置環(huán)和速度環(huán)為PI控制，