數(shù)控超高壓水切割系統(tǒng)的高速控制優(yōu)化研究.pdf

1、高速、高精度及多軸聯(lián)動(dòng)已成為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主流趨勢(shì)，對(duì)高速高精度進(jìn)給系統(tǒng)的研究已被列為我國(guó)“863”計(jì)劃——“先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域”的一項(xiàng)前沿性探究課題。因此，通過(guò)進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)化控制，提高機(jī)床的性能指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)其高速運(yùn)行，無(wú)論是對(duì)高速機(jī)床的理論研究還是生產(chǎn)指導(dǎo)，都具有十分重要的意義。半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)床既能滿足一定的速度和精度要求，又保證了系統(tǒng)易穩(wěn)定、易調(diào)整的特性，在中小型數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛的應(yīng)用。論文以南京大地水刀股份有限公司

2、設(shè)計(jì)生產(chǎn)的半閉環(huán)控制水切割機(jī)床DWJ2030 FB為主要測(cè)試分析對(duì)象，開(kāi)展了如下幾方面的研究:
　　(1)論文研究了數(shù)控超高壓水切割系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)DWJ2030 FB懸臂式水切割機(jī)床半閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了各組成環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，構(gòu)建了機(jī)床單軸進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用Matlab/Simulink分別對(duì)影響機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)性能的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比、反向間隙、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性進(jìn)行了仿真分析。
　　(2)

3、詳細(xì)分析了伺服三環(huán)結(jié)構(gòu)的控制特點(diǎn)及整定方法，敘述了前饋補(bǔ)償?shù)目刂圃?，并利用開(kāi)環(huán)控制機(jī)床DWJ1425_FB對(duì)伺服三環(huán)的整定方法和前饋控制的作用加以測(cè)試、驗(yàn)證與分析。
　　(3)在機(jī)床快速進(jìn)給條件下，對(duì)機(jī)床各軸進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化配置（包括ESA數(shù)控系統(tǒng)、Yaskawa伺服驅(qū)動(dòng)器），通過(guò)SigmaWin+調(diào)試軟件、雷尼紹激光干涉儀及球桿儀分別對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性、定位精度進(jìn)行監(jiān)測(cè)跟蹤與補(bǔ)償。
　　(4)對(duì)機(jī)床在高速運(yùn)行條件下可能出現(xiàn)