基于PMAC的多轴轮廓误差预补偿方法研究

发布时间：2017-09-14 17:41

  本文关键词：基于PMAC的多轴轮廓误差预补偿方法研究

  更多相关文章： 轮廓误差补偿 预补偿技术 系统参数辨识 多轴运动控制平台

【摘要】：数控系统的一个重要指标是控制精度,随着现代工业产品的发展,对控制精度也提出了越来越高的要求。国内外学者在如何提高数控系统控制精度的问题上进行了深入研究,其中,从轮廓误差的角度提高控制精度属于一个重要研究方向。本文首先搭建了基于PC+PMAC的多轴运动控制平台,在搭建平台整体框架的基础上开发出了系统硬件和系统软件,使用VC++开发出了良好的上位机用户界面。该平台完成了基本数控功能并实现了自定义控制算法,可以很好地对本文提出的轮廓误差补偿方法进行验证。然后本文对多轴运动控制平台的驱动系统进行建模,同时提出了两种轮廓误差模型,平面轮廓误差模型和广义轮廓误差模型。结合多轴轮廓误差模型,对轮廓误差预补偿技术进行了研究,通过辨识传递函数对实际位置进行预测,完成轮廓误差的预补偿,从而提高多轴系统控制精度。针对如何辨识驱动系统的传递函数,本文在研究了常用的系统辨识方法的基础上,结合多轴运动控制平台的驱动模型,通过输入M序列,采集输出信号,继而在Matlab系统辨识工具箱中辨识得到传递函数,并通过曲线验证了辨识结果的可靠性。最后,结合辨识得到的驱动系统传递函数,在Matlab上搭建了仿真平台。通过多轴轮廓误差模型验证了仿真平台的可靠性。结合仿真平台,对交叉耦合补偿和预补偿进行了仿真分析,并结合多种曲线在多轴运动控制平台上进行实验,得到了较好的效果,验证了预补偿技术的可行性。
【关键词】：轮廓误差补偿 预补偿技术 系统参数辨识 多轴运动控制平台
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题来源8
• 1.2 课题研究的目的和意义8-9
• 1.3 国内外发展现状9-13
• 1.4 论文的主要章节内容13-14
• 2 基于PC+PMAC的多轴运动控制平台开发14-27
• 2.1 总体结构设计14
• 2.2 硬件结构设计14-17
• 2.3 软件结构设计17-24
• 2.4 运动控制算法的实现24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 多轴轮廓误差预补偿方法研究27-47
• 3.1 单轴驱动系统建模27-29
• 3.2 多轴轮廓误差建模29-33
• 3.3 预补偿技术的研究33-37
• 3.4 驱动系统的参数辨识37-46
• 3.5 本章小结46-47
• 4 仿真与实验分析47-58
• 4.1 系统Matlab仿真47-55
• 4.2 轮廓误差补偿实验以及结果分析55-57
• 4.3 本章小结57-58
• 5 总结与展望58-59
• 5.1 工作总结58
• 5.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附1：64-66
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和专利66

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本文编号：851412