数控机床进给伺服系统研究与仿真

通过建立数控机床进给伺服系统的数学模型,利用MATLAB的LT IV IEW工具对系统进行分析与仿真,得到系统结构参数与数控机床进给伺服系统性能的关系,为数控机床进给伺服系统性能优化提供理论依据.     

基于松下交流伺服系统的位置环MATLAB仿真

在数控机床中,伺服系统是重要组成部分。讨论了交流伺服系统的数学模型、伺服系统的MATLAB仿真、位置环稳态性能和动态性能位置调节器参数的整定,并比较了用Panaterm软件对松下机床的实测波形与仿真波形。比较结果表明了该模型及其参数的正确性,但模型和参数设置还有待进一步改进。     

数控机床伺服系统自适应模糊控制研究

为了提高数控机床伺服系统的稳定性和控制精度,使系统具有较好的抗干扰和自适应能力,建立了数控机床伺服系统的数学模型,论述模糊自适应控制原理,确定了e、e&和U的隶属度函数及其赋值表,通过计算求出K1、K2、K3的值,在此基础上建立系统的控制规则,利用MATLAB/Simulink与模糊控制相结合对系统进行动态仿真,从仿真曲线分析得出结论:在加入白噪声后,系统依然稳定.由此可得:自适应模糊控制的自适应能力强,可以提高机床伺服系统的稳定性和控制精度,使机床伺服系统有较强的鲁棒性.     

基于PLC的回转工作台液压控制系统的研究

回转工作台是数控机床的主要组件之一,它的平衡控制对于工件的加工精度和加工质量有着重要的影响,以TK6915型数控落地铣镗床的回转工作台为例,通过PLC控制来设计液压控制系统,以改进在回转工作台的平衡控制中所存在的问题。     

一种数控滚齿机工作台动态特性建模方法及实验分析

为了研究数控滚齿加工中滚刀轴转速波动引起的工件轴速度波动的动态响应特性,对数控滚齿机旋转工作台即工件轴的伺服控制问题进行了分析。首先根据电机学原理和机械动力学原理对伺服控制系统组成的各个环节进行了建模和分析,推导出旋转工作台的整体伺服控制系统模型,并考虑到伺服控制环节在动态响应过程中的摩擦因素,引入了非线性Stribeck黏性摩擦结构;然后利用Simulink建立了滚齿机旋转工作台的伺服系统仿真模型,并研究了不同的位置和速度指令频率变化对工件轴伺服动态响应影响效果;最后通过数控滚齿机工作台控制实验来验证工件轴的动态响应特性。仿真结果表明:旋转工作台伺服系统在低速运行时,位置跟踪存在"平顶"现象,速度跟踪存在"死区"现象;旋转工作台伺服系统位置和速度的跟随率随着指令频率的增大而减小,当指令频率增大到31Hz时,速度跟随率不足10%。在和仿真相同的指令频率变化条件下,进行滚齿机工件轴的转速控制实验,工件轴的响应曲线与仿真响应曲线基本吻合,验证了模型的有效性和可靠性。该模型可为数控回转工作台伺服进给系统设计、伺服控制方法研究及故障诊断等工作提供理论依据。     

预测控制在数控机床伺服系统中的应用研究

提出一种采用模型算法PI预测控制及其在数控机床伺服系统的应用方案,对预测控制三要素(预测模型,参考轨迹和控制律)作了详细的论述.模型算法PI预测控制使数控机床伺服系统实现了快速、精密的位置控制.经仿真和实测践表明,该系统具有较好的鲁棒性和跟踪性能.     

数控机床伺服系统参数自整定的研究

通过分析数控机床伺服系统的控制原理,确定伺服系统的控制原理,分析各环的控制参数,整定出伺服系统的控制结构图。采用传统的PID控制器自整定方法,已不能满足伺服系统的要求。提出利用单纯形法来自整定伺服系统PID控制器,并且提供了详细的整定过程。在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与Z-N法进行仿真比较,单纯形法整定伺服系统PID控制器参数,系统运行的响应速度更快。     

伺服系统的静态与动态性能分析

伺服系统在自动控制、电气技术、电力系统、机电一体化等方面应用非常广泛,伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲,经变换和放大转换为工作台的位移,使工作台跟随指令脉冲移动。本文讨论了伺服数控系统的数学模型,对伺服系统的静态与动态性能进行了分析。     

伺服系统的静态与动态性能分析

伺服系统在自动控制、电气技术、电力系统、机电一体化等方面应用非常广泛，伺服系统接受来自伺服控制器的进给脉冲，经变换和放大转换为工作台的位移，使工作台跟随指令脉冲移动。本文讨论了伺服数控系统的数学模型，对伺服系统的静态与动态性能进行了分析。     

数控机床回转工作台综合性能测试技术研究

为了在企业投产或使用前发现数控机床回转工作台的潜在故障,文中结合各类工作台功能部件检测标准及测试技术,制定了一套回转工作台综合性能的检测规范。在模拟工况加载条件下,使用相应的传感器,对数控机床回转工作台的精度、刚度、温度等性能进行一体化检测并分析。该检测规范可为数控机床回转工作台在生产和使用过程中的检测起到指导作用,对整机的可靠性有着重要的影响。     

间隙和刚度对数控机床伺服进给系统精度影响

为了探究传动链间隙和传动刚度与数控机床伺服进给系统精度的关系,针对某数控机床进给系统,通过数学建模方法,建立了等效的二自由度力学模型.考虑传动链中间隙、轴的扭转刚度、丝杠螺母副的接触刚度、丝杆的轴向刚度等因素,通过MATLAB/Simulink仿真,分析了传动链中间隙及其刚度变化对工作台输出的影响.得到传动链的刚度对机床工作台反应灵敏性及稳定性的影响规律.结果表明,传动链的刚度取合适值,才能保证工作台具有较快的响应速度和较好的稳定性;传动链中间隙的存在会严重影响工作台定位精度.     

数控机床伺服系统中变速齿轮的设计

本文论述了数控机床伺服系统中变速齿轮的作用、设计方法及设计中需注意的问题,可供设计数控机床伺服系统时使用。     

位置伺服系统中的滑模控制

本文运用变结构控制理论,给出了用于一类位置伺服系统的滑模控制方案。针对具体的数控机床进给系统,进行了数字仿真研究。仿真结果表明:所设计的滑模控制器具有鲁棒性强、结构简单、易于实现的优点。     

数控机床伺服系统故障诊断专家系统的研究

针对数控机床的伺服系统故障诊断方法进行研究。基于诊断和专家系统的理论与方法,对数控机床伺服系统诊断专家系统的原型开发结构进行了设计分析。从构造知识库,到模型推理,为建立这一切实可行的专家系统进行了阐述,为建立和开发数控机床伺服系统故障诊断专家系统提供了重要依据。     

数控机床神经元自适应位置控制算法

在传统PID控制器的基础上,基于神经元的自学习特性,提出了适用于数控机床位置伺服控制的神经元控制器。该算法的特点是不需要系统建模,结构简单,控制参数实时自适应调节,运算简单,适用于工程实际应用。仿真和数控机床伺服系统的实时控制实验表明,当受控对象的运行环境未知时,该自适应控制算法仍然有效。     

最佳状态反馈的液压伺服系统研究

本文研究最佳状态反馈液压伺服系统的模型、设计方法、仿真和试验结果。被控的伺服机构用一个5阶的状态方程和不同的输出方程来描述,采用CAD技术计算最佳反馈系数。作为一个例子我们研究了一个用本文所提出的方法构造的液压伺服振动台,研究的结果表明,最佳状态反馈的液压伺服系统的动态性能大大优越于非最佳反馈系统。     

数控机床位置伺服系统动态性能及鲁棒性分析

本文对一数控机床进给伺服系统实施状态反馈，考察了参数变化的情况下系统的动态性能及鲁棒性能，并进行了大量的仿真研究，对实际系统的运行提供了有价值的参数。     

浅析数控机床进给伺服系统的常见故障与处理方法

本文结合当前我国数控机床行业的快速发展,为确保数控机床在加工过程中出现故障时,专业技术人员能够及时准确地对其进行诊断与维修,通过本人实际工作情况所积累的理论知识与实践经验,主要阐述了数控机床进给伺服系统的常见故障、处理方法和实例分析。     

PRS-XY型混联数控机床工作台误差补偿技术

为提高北京理工大学自行研制的PRS-XY型混联数控机床的运动精度,以球杆仪为工具,对工作台的运动性能进行了测试.在工作台工作空间有限的情况下,采用球杆斜置的测试方法,对工作台的圆周运动轨迹进行测量,确定了影响工作台运动精度的最主要因素为垂直度误差和比例不匹配误差,建立了相应的误差补偿模型.利用Turbo PMAC卡的新功能,实现了工作台误差补偿,将运动精度提高了一个数量级,改善了工作台的运动性能.     

基于滑模控制的数控机床伺服系统的摩擦补偿

以数控机床伺服系统为研究对象,对其建立了数学模型,并结合Lu Gre摩擦模型,设计了参数在线估计的PID滑模面自适应控制器.并采用李亚普诺夫函数证明系统的渐进稳定性.最后通过系统的MATLAB仿真及物理实验进一步证明了系统具有良好的跟踪性能.