偏心驱动进给系统的定位误差分析及补偿实验

发布时间：2020-04-23 22:21

【摘要】：进给系统作为数控机床及工业机器人等高端装备的核心系统,直接决定了装备的整体性能及精度。在滚珠丝杠进给系统中,电机驱动力一般作用在运动件的质心处,从而保证其重心驱动,避免产生偏心力矩。但是在实际设计中,由于机械结构的限制、经济成本的考虑,不可避免的需要将电机安装在偏心的位置,即为偏心驱动进给系统。在偏心驱动进给系统中,由于电机驱动力不通过质心,在运行过程中将产生偏心力矩,使进给装置出现振动加剧、变形和倾斜等不利情况,影响偏心驱动进给系统的定位精度。本文即针对偏心驱动进给系统中定位误差问题,以偏心驱动进给实验台为研究对象,对其定位误差影响因素、测量分析和补偿实验展开研究。具体研究内容如下:(1)建立偏心驱动进给机械系统模型,分析偏心驱动进给系统的定位误差主要影响因素,通过改变模型中的参数研究其对偏心驱动进给系统定位误差的影响,并进行仿真分析。(2)设计偏心驱动进给系统定位误差测量方案,分析定位误差与位置以及速度之间的变化规律。采用正交多项式和牛顿插值的定位误差建模方法,建立偏心驱动进给系统的定位误差数学模型。(3)搭建偏心驱动进给实验系统。完成实验平台电气系统设计,进行实验平台的全闭环控制系统搭建。采用模块化设计方法开发一套功能齐全、交互友好的控制软件。完成偏心驱动进给系统调试,通过PID等参数调节实验,改善进给系统的控制性能。(4)对偏心驱动进给系统采用基于虚拟轴的误差补偿方式与分段误差补偿策略,并进行补偿原理分析。完成偏心驱动进给系统定位误差分段补偿的程序设计,结合定位误差数学模型,对偏心驱动进给实验平台进行误差补偿,分析补偿效果。
【图文】：

拱架横梁式传动定位机构

森精机NH5000
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG659

【参考文献】

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1 钱荣荣;高速高精度滚珠丝杠定位系统动态特性与控制方法研究[D];中国科学技术大学;2016年

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4 于明湖;直线压缩机用横向磁通永磁直线振荡电机系统研究[D];浙江大学;2011年

5 吴建华;高加速度直线伺服系统的快速高精度定位控制[D];上海交通大学;2007年

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本文编号：2638213