基于时间序列算法的数控机床热误差建模及其实时补偿

提出了一种基于时间序列算法的机床热误差建模方法.通过时序算法综合分析软件,对实测的热误差数据进行预处理、模式识别、模型参数估计、循环定阶判别以及模型整合,建立表征机床热误差变化规律的实时补偿模型,并通过判别温度变化趋势,实时调整模型迭代系数.通过实时补偿系统,利用所建立的热误差补偿模型对数控机床的热漂移误差进行实时补偿加工.结果表明,工件的径向尺寸误差从补偿前最大的112μm降低到7μm,机床加工精度和稳定性大幅度提高.     

机床加工精度的自适应控制

本文采用直接检测加工区域误差的全环控制方法,分析了加工误差与测量信号的关系及加工误差的表现形式;对机床加工精度的控制(尺寸精度与形状精度);首次提出了用趋势性差分方程描述加工误差;应用自适应控制理论,确定了模型结构形式;并通过在线辨识系统参数,设计了系统的自校正调节器。在实际加工过程中,取得了较为满意的结果。本文为提高数控机床的加工精度提供了一套行之有效的方法,同时也为研究机床加工过程,建立综合性数学模型提供了一条可行的途径。     

贝叶斯理论在光栅动态误差预报中的应用

针对实际测量过程中需要对数据量较少的非平稳性误差进行随机序列建模预报。提出了贝叶斯动态测量误差序列的预报方法。该方法不要求较大的数据量，对序列平稳性无限制，而且在预报过程中间隔插入标准量能有效提高预报精度。设计了一个光栅测长仪动态误差测量实验系统，利用贝叶斯预报方法对其动态误差数据进行建模预报，验证了贝叶斯预报方法的适用性和可行性。     

离散雅可比多项式序列预报控制理论与算法

本文提出一种用于微机加工误差实时预报控制的新方法;构造了离散雅可比多项式序列的计算通式及其递推格式;证明了其离散正交性;开发了用于微机在线预报与控制的递推公式及算法.本文所提出的理论与算法对加工误差的实时补偿控制是适用有效的.     

基于软件环境下数控机床定位误差的补偿方法

本文从数控机床产生定位误差的原因入手,提出了软件环境下定位误差的补偿方法,建立了数学模型,实现伺服轴定位误差的补偿,使定位误差限制在机床允许的误差范围内,提高了机床的加工精度。     

螺旋锥齿轮HFT法加工的反调修正方法

针对高精度螺旋锥齿轮制造的机床调整参数反调修正计算问题,基于机床、刀具结构与螺旋锥齿轮刀倾法加工原理,建立刀倾法加工的螺旋锥齿轮理论齿面方程、误差齿面方程和齿面法向误差的数学模型,给出全齿面法向误差曲面表达式。研究机床调整参数与全齿面法向误差的变化规律,建立机床调整参数与齿面误差关联规律,给出全齿面敏感系数矩阵和理论齿面法向误差的计算公式,使用序列二次规划法求得机床调整参数修正量最优解,以一套HFT制造工艺参数验证了提出的齿面反调修正方法的正确有效性。     

时间序列在变形监测中的应用

详细介绍了时间序列的基本原理以及时间序列建模中的数据预处理、模型选择、模型定阶、模型参数的确定及模型的可靠性等建模步骤,并给出了时间序列的预报公式.最后用时间序列分析处理了某市的某-边坡沉降观测数据.通过对结果的分析,得出时间序列分析用于简单的时序预测具有较好的效果,9期预测误差的绝对值均小于0.18 mm.其建模过程...     

考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法

为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件的加工精度,提高加工效率。所提方法将位置相关的30项几何误差表征为函数,将位置无关的11项几何误差表征为常量,读取各轴指令位置序列和光栅检测位置序列,合成了包含跟随误差和41项几何误差的刀轴矢量轨迹,实现了五轴刀心位置轨迹误差及刀轴姿态轨迹误差的预测,并选用AC双转台立式五轴机床加工S形试件,对所提五轴联动轨迹误差预测方法进行实验验证。结果表明:指令轨迹和预测轨迹均呈现出S形,预测轨迹相对于指令轨迹存在一定偏差,呈现了几何误差和跟随误差的影响;实测轨迹与预测轨迹具有相同的变化趋势,两曲线均反映出部分尖峰特征,说明预测算法的正确性。     

高精度光栅刻划中的综合误差修正技术

在用线性系统和随机过程理论分析光刻机误差传递特性的基础上，采用时间序列分析法建立误差的数学模型，提出了综合误差修正的新方法，介绍了微机综合误差实时修正系统的电路结构与工作原理。其主要特点是，不仅能修正系统误差，而且能够根据对随机误差的预报来修正相关的动态误差。实验结果表明，系统修正精度达到±０．１μｍ。     

数控强力刮齿加工误差分析及补偿

在数控强力刮齿加工过程中,针对因刮齿机床各项误差耦合造成的加工精度不高的问题,基于空间交错轴斜齿轮啮合原理,建立内齿圆柱齿轮强力刮齿加工的数学模型。由包含误差的齿面方程与理论齿面方程对比,得到机床各调整参数误差与全齿形法向偏差的变化规律,通过建立机床各调整参数误差与齿形偏差关联函数,提出一种基于建立齿形误差敏感系数矩阵的误差补偿方法。以一个内齿圆柱齿轮的刮齿加工计算实例验证本文所提方法的可行性。研究结果表明:因机床调整参数误差造成的齿形偏差得到了高精度补偿和修正,有效提高了强力刮齿的加工精度。     

用时序在线建模法进行加工尺寸的预报控制

本文基于AR模型参数的Livenson-Durbin算法提出了一种AR模型的在线建模算法,与已有的递推最小二乘法相比,具有相同的精度,而计算量要少得多.通过对精镗孔加工尺寸预报控制的模拟计算表明,应用本文提出的在线建模方法进行加工尺寸的预报控制是完全可行的.     

时序模型用于圆度预测补偿控制问题的理论探讨

本文研究了以AR(自回归)时序模型用于圆度预测补偿控制问题;从最小方差控制的角度,指出了AR模型的局限性而应代之以ARV模型.文中讨论了运用自校正调节器的可能性,以克服加工环境慢时变特性对预测控制的影响.     

计算机辅助提高内圆磨削质量

本文为了利用计算机实时控制和预报轴承内环加工误差,针对轴承内环磨削加工的精度和速度要求,建立了基于Marple算法的AR(n)模型,以及离散勒让德多项式模型.依此研制的微机动态统计控制系统用于现场试验,显著减少了轴承内环加工的返修品和废品.     

计算机实时控制加工误差的时滞问题

本文从计算机控制的原理分析入手,讨论了计算机实时控制加工误差的时间滞后问题,计算了因时滞产生的残留误差,指出了克服时滞的两种策略,即“离线数据处理-在线控制”策略和“预报控制”策略.     

精密内圆磨削过程建模与质量控制系统

根据建模速度及预报精度,重点分析了内圆磨削过程的时间序列AR(n)模型、离散勒让德多项式L(m,n)模型和用灰色系统理论对内圆磨削过程建模的可能性.计算机的模拟结果证明:AR(n)模型、L(m,n)模型和灰色模型GM(1,1)均可适于内圆磨削过程.在此基础上,设计了旨在提高轴承内圈加工质量和生产率的质量控制系统.     

机床加工精度的自动控制系统研究

为了提高机床加工效率和加工精度,国内外广泛开展了切削过程自动控制系统的研究。该文通过几类典型的加工过程控制系统的分析,指出了其中存在的问题以及难以实用的原因。针对我国国情,提出切削控制系统的研究应注重普通机床的改善,并详细介绍了正在研制的机床加工误差补偿系统的原理和重要部分的设计。     

四辊液压轧机AGC动态分析和设计

对四辊液压轧机自控制系统进行动态分析，并对数字控制器的数学模型进行设计。这在实际应用中，有助于指导液压轧机的改进。     

天然溶洞稳定性预测的模糊控制方法

本文指明,用模糊近似推理方法,对天然溶洞的稳定性进行预测是可行的,然后进行了天然溶洞稳定级别及稳定控制因素的模糊数学描述,提出了天然溶洞稳定性预测模式及模式预测的特征展开近似推理算法,最后建立了预测模型并自测考核效果。结果说明,建模是有效的,具有一定的适用性。