基于位置预测方法的时栅数控转台控制系统设计

发布时间：2021-01-22 08:29

　　数控系统是数控机床的关键功能部件,是保证机床加工精度重要组成部分,数控系统中位移传感器的精度决定了数控系统的加工水平,现有的数控系统多以光栅为位置反馈单元。时栅位移传感器为课题组研制的一种新型传感器,以时空转换思想为理论基础,通过对时间的精准划分实现对空间的精确测量,具有抗干扰能力强、测量精度高等特点,在可靠性以及成本上都有较为明显的优势。把时栅作为角度测量元件应用于全闭环数控系统中不仅可以降低成本,而且提高了对环境的适应能力。但由于时栅是等时采样,而光栅利用莫尔条纹进行空间位置测量,二者工作原理不同,如将时栅直接应用基于光栅的数控系统会出现采样周期不同步和采样空间不同步的问题,无法直接与增量式数控系统相匹配。为了解决上述问题,本文以重庆计量质量检测研究院的“时栅位移传感器数控转台”项目为基础,研制基于位置预测方法时栅数控转台的控制系统,主要研究内容如下:1.根据时栅位移传感器的原理,分析了时栅的动态特性与静态特性,对时栅应用于光栅数控系统中时存在的位置反馈误差进行了研究,提出了解决动态位置反馈误差的研究方案。2.根据上述提到的反馈误差解决方案,研究了基于BP神经网络的位置预测方法:通... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1时栅数控转台虚拟样机

图 1.1 神经元工作原理图1pk kj jju w x （( )k k ky f u （-1）（1-2）中k 为神经元的阈值，nx表示外界的输入信号，kjw表示此权值。活转移函数神经网络中，神经元在对输入数据进行处理的过程中会用到激活转移函tivation Transfer Function）。激活转移函数是 BP 神经网络的核心，在很大网络处理问题的能力与效率[31]。激活函数将可能无限域的输入变换成指内的输出，并且可以控制输入数据对输出数据进行激活并且实现输入输转换[32]。下面介绍几种常用的激活函数：性函数，如图 1.2(a)，数学表达式为：y f ( ) purelin ( ) k * c（

(c) S 型函数 (d) 辐射高斯函数图 1.2 神经网络激活函数简介作为现代控制领域的一个分支，最初应用于金融领域，随，预测控制凭借其强大的适应能力逐渐在工业生产、医疗，在不久的将来，通过广大科研工作者的努力，预测的使。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]数控机床工作原理组成及发展趋势[J]. 伊延吉.  科技信息. 2010(19)
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[7]双孢蘑菇远红外干燥神经网络预测模型建立[J]. 林喜娜,王相友,丁莹.  农业机械学报. 2010(05)
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[9]旋转变压器数字转换（R/D）及其工程应用[J]. 白新力,贾钰,许江晨.  微电机. 2009(05)
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博士论文
[1]新型时栅位移传感器研究[D]. 陈锡侯.重庆大学 2007
[2]时空坐标转换理论及场式时栅位移传感器实验研究[D]. 张兴红.重庆大学 2003

硕士论文
[1]直线式时栅位移传感器实验方法与精度研究[D]. 张天恒.重庆理工大学 2010
[2]BP网络的改进及其应用[D]. 周永进.南京信息工程大学 2007



本文编号：2992908