基于Android的数控系统多轴参数优化系统的设计与实现

发布时间：2017-08-02 10:15

  本文关键词：基于Android的数控系统多轴参数优化系统的设计与实现

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【摘要】：数控伺服进给系统的性能不仅直接影响着机床加工精度,也间接关乎数控加工能力能否充分发挥。传统数控伺服系统的调整常常是对单轴进行的,如响应速度、超调等方面的优化,但在实际应用中数控机床多采用两轴及多轴联动加工,即使每轴的性能已达到较优,由于外界干扰及各轴之间的相互影响而产生较大的轮廓误差,无法满足高精、复合轮廓加工的要求。因此对伺服两轴联动相关参数匹配和优化可以实现较好的轮廓加工精度。论文首先概述了伺服进给系统优化的研究现状,然后提出了基于安卓的数控系统多轴参数优化系统的总体结构设计。实验使用RCS库方法实现安卓客户端与数控系统端的远程通信,由安卓客户端读取数控系统的状态消息,得到两运动轴的位置数据,并在安卓端绘制轨迹轮廓。接着本文研究了圆度测试法,并给出了伺服参数优化方案,选用最小二乘法作为获得被测轮廓参照圆的方法,然后计算被测轮廓的圆度误差。最后根据计算结果调整伺服位置环增益,之后再次获取位置数据,绘制轨迹轮廓,验证设计的合理性和系统的有效性。本论文提出的多轴参数优化系统,不仅实现了远程读取数控系统内的消息,还可以分析数控系统多轴参数的匹配程度,最后的实验结果也证实了系统的可行性。
【关键词】：数控系统 RCS库 移动终端 圆度测试 参数匹配
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659;TP316
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 课题研究意义13-14
• 1.4 本文组织结构14-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 相关理论与技术研究16-23
• 2.1 RCS库介绍16-17
• 2.2 圆度误差的概念17-18
• 2.3 圆度测量方法介绍18-19
• 2.3.1 传统测量法18-19
• 2.3.2 新式测量法19
• 2.4 圆度测试相关参数介绍19-20
• 2.5 轮廓误差介绍20-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第三章 系统总体结构设计23-28
• 3.1 系统模块划分23-24
• 3.1.1 通信模块23
• 3.1.2 图形显示模块23-24
• 3.1.3 匹配计算模块24
• 3.2 用户界面实现24-27
• 3.3 本章小结27-28
• 第四章 通信模块的设计与实现28-34
• 4.1 消息服务器的设计28-30
• 4.1.1 数据结构的设计29-30
• 4.1.2 信息的传输30
• 4.1.3 数控系统NML Server的开启30
• 4.2 客户端通信程序的设计与实现30-33
• 4.2.1 写配置文件30-32
• 4.2.2 消息的定义32
• 4.2.3 远程连接的建立及消息的读取32-33
• 4.3 本章小结33-34
• 第五章 匹配计算模块的设计与实现34-55
• 5.1 圆度误差计算方法34-47
• 5.1.1 最小二乘法35-40
• 5.1.2 最小二乘法评定准则40-41
• 5.1.3 最小二乘法圆度测试流程41-42
• 5.1.4 切接圆算法42-45
• 5.1.5 最小区域法45-46
• 5.1.6 圆度误差评定方法的比较46-47
• 5.2 伺服参数优化方案47-49
• 5.3 实验总结49-54
• 5.3.1 实验环境49
• 5.3.2 实验结果及分析49-54
• 5.3.3 实验结论54
• 5.4 本章小结54-55
• 结束语55-57
• 参考文献57-59
• 发表文章59-60
• 致谢60

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本文编号：608763