压电驱动快刀伺服系统的高频响前馈控制及其参数整定方法研究
发布时间：2021-01-15 13:20
随着科技和工业技术的飞速发展,非回转对称零件的应用日益广泛,然而其加工是当前加工领域的难点问题。压电驱动快刀伺服系统（fast tool servo,FTS）可以实现非回转对称零件的精密高效加工,受到了学术界和工业界的广泛关注。在FTS加工过程中,FTS随着机床主轴转动和X轴进给运动进行高速往复运动,其高频响性能决定了机床主轴转速和同等转速下可被加工零件表面形貌的复杂程度,因此高频响性能是FTS加工非回转对称零件的基础。然而压电驱动FTS的高频响性能受制于系统固有的率相关磁滞非线性,率相关磁滞非线性会导致严重的跟踪误差,甚至会导致闭环系统振动、失稳。此外,由外部环境、安装方式以及工作任务等因素导致的模型参数变化也会严重影响系统的高频响性能。以上因素给压电驱动FTS的高频响控制带来了极大的挑战。本论文以压电驱动FTS为研究对象,深入分析了系统的输入输出特性,研究了压电驱动FTS的高频响控制理论和方法,拓展了其在加工制造领域的应用,主要内容如下:针对率相关磁滞非线性的高频响前馈补偿,提出了综合逆前馈补偿法和率相关模型前馈补偿法。在综合逆补偿法中,前馈控制器由动态逆模型和率相关磁滞逆模型组成...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电畴极化翻转[20]
图 1-3 可采用 FTS 加工的非回转对称零件轮廓of a non-rotative symmetrical part which might be machined w
图 1-4 压电驱动 FTS 系统的原理图Fig.1-4 Block diagram of piezo-actuated FTS system具的高频往复运动，通常选用压电陶瓷驱动器、动器作为 FTS 的驱动部件，选用柔性铰链和气浮
【参考文献】：
期刊论文
[1]音圈式快速伺服刀架的分析与设计[J]. 杨帆,杨海宽,陈志华,王贵林. 国防科技大学学报. 2009(04)
[2]数据驱动控制理论及方法的回顾和展望[J]. 侯忠生,许建新. 自动化学报. 2009(06)
[3]快速刀具伺服机构研究进展[J]. 吴丹,谢晓丹,王先逵. 中国机械工程. 2008(11)
博士论文
[1]迭代学习辨识与控制及在高速列车运行控制系统中的应用[D]. 余琼霞.北京交通大学 2017
[2]压电驱动纳米定位平台的高带宽控制理论和方法研究[D]. 杨梅菊.上海交通大学 2015
[3]面向微结构阵列的超精密切削加工与测量关键技术研究[D]. 陈远流.浙江大学 2014
[4]麦克斯韦电机驱动的快速刀具伺服系统关键技术研究[D]. 聂雅慧.天津大学 2014
[5]迭代学习控制方法及其在扫描光刻系统中的应用研究[D]. 姜晓明.哈尔滨工业大学 2014
[6]面向控制的系统辨识理论的研究[D]. 唐得志.南京航空航天大学 2014
[7]多变量系统辨识方法及性能分析[D]. 刘艳君.江南大学 2012
[8]压电陶瓷驱动微位移平台的磁滞补偿控制理论和方法研究[D]. 谷国迎.上海交通大学 2012
[9]利用快速刀具伺服车削光学自由曲面的研究[D]. 刘强.吉林大学 2012
[10]基于FTS的微结构表面超精密车削控制系统及实验研究[D]. 王晓慧.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]PZT压电陶瓷老化性能及PLZT透明陶瓷光致应变研究[D]. 宋乐.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：2978939
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电畴极化翻转[20]
图 1-3 可采用 FTS 加工的非回转对称零件轮廓of a non-rotative symmetrical part which might be machined w
图 1-4 压电驱动 FTS 系统的原理图Fig.1-4 Block diagram of piezo-actuated FTS system具的高频往复运动，通常选用压电陶瓷驱动器、动器作为 FTS 的驱动部件，选用柔性铰链和气浮
【参考文献】：
期刊论文
[1]音圈式快速伺服刀架的分析与设计[J]. 杨帆,杨海宽,陈志华,王贵林. 国防科技大学学报. 2009(04)
[2]数据驱动控制理论及方法的回顾和展望[J]. 侯忠生,许建新. 自动化学报. 2009(06)
[3]快速刀具伺服机构研究进展[J]. 吴丹,谢晓丹,王先逵. 中国机械工程. 2008(11)
博士论文
[1]迭代学习辨识与控制及在高速列车运行控制系统中的应用[D]. 余琼霞.北京交通大学 2017
[2]压电驱动纳米定位平台的高带宽控制理论和方法研究[D]. 杨梅菊.上海交通大学 2015
[3]面向微结构阵列的超精密切削加工与测量关键技术研究[D]. 陈远流.浙江大学 2014
[4]麦克斯韦电机驱动的快速刀具伺服系统关键技术研究[D]. 聂雅慧.天津大学 2014
[5]迭代学习控制方法及其在扫描光刻系统中的应用研究[D]. 姜晓明.哈尔滨工业大学 2014
[6]面向控制的系统辨识理论的研究[D]. 唐得志.南京航空航天大学 2014
[7]多变量系统辨识方法及性能分析[D]. 刘艳君.江南大学 2012
[8]压电陶瓷驱动微位移平台的磁滞补偿控制理论和方法研究[D]. 谷国迎.上海交通大学 2012
[9]利用快速刀具伺服车削光学自由曲面的研究[D]. 刘强.吉林大学 2012
[10]基于FTS的微结构表面超精密车削控制系统及实验研究[D]. 王晓慧.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]PZT压电陶瓷老化性能及PLZT透明陶瓷光致应变研究[D]. 宋乐.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：2978939
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