基于滑?？刂频母咚龠M(jìn)給系統(tǒng)多領(lǐng)域建模仿真研究.pdf

1、機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)攜帶刀具或工件的機(jī)床部件至給定位置，因此，其速度及定位精度決定了機(jī)床的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)給系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械、電氣、控制等多學(xué)科領(lǐng)域互相作用的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)。其中，機(jī)械子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、力參數(shù)與電氣子系統(tǒng)的電參數(shù)存在著強(qiáng)耦合關(guān)系；而控制參數(shù)在非線性電氣系統(tǒng)及控制律的作用下，其變化又會(huì)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生影響。隨著高檔數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給速度、加速度和定位精度要求的提高，高速高精進(jìn)給系統(tǒng)的多領(lǐng)域耦合作用更加多變，對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)

2、生顯著影響，僅建立單一領(lǐng)域的分析模型已經(jīng)很難滿足研究需求。因此，本文從全局角度對(duì)高速進(jìn)給系統(tǒng)展開了建模仿真研究，探討高精度控制策略的實(shí)現(xiàn)與多領(lǐng)域聯(lián)合仿真模型的搭建。具體工作在于：
　　根據(jù)模塊化建模思想，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了多領(lǐng)域模塊劃分。基于統(tǒng)一仿真平臺(tái)Mworks，建立了進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械、電氣子系統(tǒng)模型庫(kù)。其中，采用有限元分析得出絲杠相關(guān)參數(shù)，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法更具針對(duì)性與可信度。搭建了位置、速度、電流三閉環(huán)控制的交流永磁同步電機(jī)

3、（Permanent magnet synchronous motor，PMSM）伺服控制系統(tǒng)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了PI（比例積分）控制策略的可行性及不足之處。
　　為了提高伺服帶寬且保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，基于滑?？刂评碚摻⒘薖MSM伺服系統(tǒng)速度環(huán)、位置環(huán)控制器，并針對(duì)滑?？刂频亩墩駟栴}，設(shè)計(jì)了一種變?cè)鲆婊？刂破鳎c傳統(tǒng)PI控制結(jié)合起來在系統(tǒng)運(yùn)行的不同階段分別作用。與PI控制的仿真結(jié)果對(duì)比顯示，新型分段變?cè)鲆婊？刂破骶哂懈玫聂敯?/p>