2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、在數(shù)控機(jī)床向著高速高精發(fā)展的潮流下,直線電機(jī)以其獨(dú)有的速度和精度優(yōu)勢開始運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床,并開始逐步取代旋轉(zhuǎn)電機(jī)加滾珠絲杠這一傳統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)。直線電機(jī)驅(qū)動的 XY工作臺是數(shù)控機(jī)床中實(shí)現(xiàn)平面定位和進(jìn)給的最基本的機(jī)構(gòu)之一,在數(shù)控鏜、銑、鉆床以及各種加工中心中廣泛應(yīng)用。
  數(shù)控機(jī)床XY工作臺的輪廓精度是其最重要的指標(biāo),本文研究的目的是設(shè)計(jì)工作臺的控制系統(tǒng)對其進(jìn)行輪廓控制。在直線電動機(jī)驅(qū)動的 XY工作臺運(yùn)行的過程中,有多種因素會影響直線電

2、機(jī)伺服系統(tǒng)的運(yùn)行,并影響到工作臺運(yùn)行的輪廓精度。如載荷變化、振動、摩擦、切削力變化等,此外在不同的加工過程中,工作臺承載的工件質(zhì)量不同,而質(zhì)量的變化會使得直線電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的控制效果下降,并最終影響工作臺的輪廓精度。這些因素都是在設(shè)計(jì)輪廓控制系統(tǒng)過程中要考慮的問題。
  首先,本文介紹了直線電機(jī)驅(qū)動的數(shù)控機(jī)床 XY工作臺的常見控制方法,以及這些控制方法在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展前景,闡述了數(shù)控機(jī)床 XY工作臺的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理。分

3、析并選擇了適合本文的輪廓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
  其次,分析了輪廓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)要求,建立了輪廓誤差模型,然后本文在高速高精要求下,建立了永磁同步直線電動機(jī)驅(qū)動的數(shù)控機(jī)床 XY工作臺的數(shù)學(xué)模型;根據(jù)直線電機(jī) XY工作臺的特點(diǎn),對工作臺的單軸速度控制器和位置控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
  在設(shè)計(jì)控制器的過程中,本文研究了廣泛應(yīng)用的PID控制在系統(tǒng)質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)的控制效果,并針對工作臺在不同工況下質(zhì)量會發(fā)生變化這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)控制器。

4、>  第一,在速度控制環(huán)節(jié)采用模糊控制,在位置控制環(huán)節(jié)采用非線性PID控制,并根據(jù)研究對象的特點(diǎn)對其進(jìn)行改進(jìn),相比傳統(tǒng)PID控制能更好的應(yīng)對質(zhì)量變化;
  第二,在XY工作臺輪廓控制上,采用實(shí)時(shí)輪廓誤差估計(jì)模型計(jì)算出伺服進(jìn)給系統(tǒng)的輪廓誤差,使用交叉耦合控制器來分配 X﹑Y軸的補(bǔ)償量,實(shí)現(xiàn)對輪廓誤差的實(shí)時(shí)補(bǔ)償,提高工作臺的輪廓精度。
  最后使用 MATLAB/simulink完成了直線電機(jī) XY工作臺控制系統(tǒng)的建模與仿真。理

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