抛光机床的PID控制及NURBS曲线插补研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songjinyi2001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本课题主要是对四轴联动抛光机床控制系统的研究,而PID模块和插补模块是控制系统的两个核心部分,因此本文对PID控制和NURBS曲线插补进行了深入研究。本文在采用PID技术对四轴联动抛光机床进行控制时,发现PID参数对控制性能的影响非常大,运用系统自动匹配得到的参数进行控制时会产生很大的位置和速度误差,因此需要对PID参数进行整定。本文对PID参数的优化工作主要从以下几个方面展开:(1)对A3200控制器的伺服环路进行了分析,将整个环路分解成速度环和位置环,并分别对两个环路建立了传递函数的数学模型。(2)采用4:1衰减曲线法分别对速度环的比例增益Kp、积分增益Ki、位置环的比例增益Kpos以及位置内环的各参数进行了整定。(3)在对位置环进行整定时,由于其伺服环路过于复杂,整定起来相当困难,因此本文提出了一种等效控制的方法,对位置环进行简化后将其等效成一个传统的PID控制器。这样,对位置环的参数整定转化成了对传统PID控制器的参数整定,大大简化了整定过程。(4)对不同参数值下的系统响应曲线进行了仿真对比,通过对性能指标的分析可以判断出不同参数值下系统控制效果的好坏,仿真结果表明本文整定得到的参数值会获得更好的控制效果。(5)进行了抛光机床z轴的PID控制实验,实验结果表明将A3200控制器的参数值设置为本文整定得到的参数值时,z轴会获得最小的位置误差和速度误差,提高了实验台的控制性能和运动精度。NURBS曲线插补主要包括预处理、参数密化、速度自适应控制以及加减速控制几个过程,本文针对这几个过程中的关键问题,进行了以下几个方面的研究工作:(1)采用弓高误差和法向加速度约束的速度自适应控制算法,使得插补进给速度能随着曲线曲率的变化进行自适应调整。(2)采用传统七段S形加减速方式,通过反向插补与监控插补距离相结合的方式进行减速点的预测。针对加减速过程中出现的速度敏感点间的干涉问题,提出了通过构造速度敏感点重新规划干涉段的新算法。(3)进行了NURBS曲线插补的仿真分析。仿真结果表明采用本文提出的插补策略可以获得平滑、没有突变的速度和加速度曲线,并且加加速度和弓高误差被控制在允许的范围内;并通过与传统算法的对比体现了本文提出的算法具有更高的插补精度和效率。(4)进行了四轴联动抛光机床的插补实验,对各轴的位置、速度和加速度曲线做了详细分析。实验结果表明本文提出的算法是行之有效的。
其他文献
目的:研究一指禅推风池联合颈夹脊电针对椎动脉型颈椎病的治疗效果。方法:椎动脉型颈椎病患者90例,随机分为治疗组和对照组,每组各45例,对照组采用颈夹脊穴位电针治疗,治疗组在
190例人工流产手术患者给予皮下往射阈下剂量氯胺酮(0.3mg/kg)获得较满意的镇痛效果。术中对循环及呼吸无抑制作用,术后恢复迅速而完全,无不良反应。我们认为:皮下一次注射阈下剂量氯胺酮是一
自19世纪末以来饱含探索激情的校园戏剧,始终是青年一代关注社会、表达自身思考、实现自我价值的重要艺术活动。校园戏剧以其前卫性、教育性和建构性不断推动戏剧现代化和民
2011年12月1日,国家外汇管理局汇发[2011]43号文正式施行,国内各大银行陆续研发人民币对外汇期权组合产品,并制定产品营销方案,银行国际业务领域的外汇看跌(涨)风险逆转期权
利用相量图分析方法详细分析了中性点不接地系统同一点两相接地短路故障,得出了中性点不接地系统中同一点两相接地故障时故障点以及系统各点的电压、电流分布情况及相位关系
由指示代词“这”、量词“回”构成的指量短语“这回”是现代汉语中使用频率比较高的一个指量短语,在口语和书面语中经常出现。我们根据“回”做量词时的不同用法,将指量短语
目前国际上尚没有单侧全膝关节置换术患者护理指南,护理工作主要是按照《医院实施优质护理服务工作标准(试行)》及病种特点等结合科室实际自行制定的护理常规。为了加强科室
在传统农业的发展过程中,对农业景观美的认识主要集中表现为自然美和社会美,而农业景观审美活动常常被忽视。现代主义下现代科学技术的飞速发展使得现代农业真正形成,并为现