數(shù)控機(jī)床誤差與補(bǔ)償概述-文庫吧在線文庫
【正文】 參數(shù)優(yōu)化 2 8. 1 概述 8. 2 幾何誤差補(bǔ)償 8. 3 熱誤差補(bǔ)償 8. 4 間隙誤差補(bǔ)償 8. 5 摩擦誤差補(bǔ)償 伺服參數(shù)優(yōu)化 精度是機(jī)床的基礎(chǔ)，提高數(shù)控機(jī)床的精度首先是提高機(jī)床各部件的機(jī)械精度和動態(tài)性能，但機(jī)械精度提高到一定程度后就很難再提高了，或者成本太高難以應(yīng)用。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 伺服參數(shù)不合理造成的的誤差 伺服參數(shù)優(yōu)化后結(jié)果 概述 8 8. 1 概述 8. 2 幾何誤差補(bǔ)償 8. 3 熱誤差補(bǔ)償 8. 4 間隙誤差補(bǔ)償 8. 5 摩擦誤差補(bǔ)償 伺服參數(shù)優(yōu)化 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 一、幾何誤差分析與建模 按幾何誤差的類型分類 ? 移動誤差 定位誤差，水平直線度 垂直直線度 ? 轉(zhuǎn)動誤差 滾轉(zhuǎn)誤差，俯仰誤差，偏擺誤差 任一物體在空間中都具有 六個(gè)自由度 ，即沿空間坐標(biāo)軸 X、 Y、 Z直線方向的 移動自由度 和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的 轉(zhuǎn)動自由度 。 測量 3組對角線，解方程組，可得到所需的補(bǔ)償值： ?Ex(x)、 ?Ex(y) 、 ?Ex(z) 、 ?Ey(y)、 ?Ey(x)、?Ey(z)、 ?Ez(z) 、 ?Ez(x) 、?Ez(y)。 影響： ? 工作臺反向運(yùn)動時(shí)電機(jī)空轉(zhuǎn)而工作臺并不運(yùn)動，造成 177。 四、反向點(diǎn)的判斷 間隙誤差補(bǔ)償 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比： ? 補(bǔ)償前，編碼器位置信號輪廓精度較好，光柵位置信號輪廓誤差較大 ? 補(bǔ)償后，光柵位置信號誤差較小 機(jī)床實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比： ? 相比于補(bǔ)償前，補(bǔ)償后誤差校正量正確地施加于系統(tǒng)中 五、間隙補(bǔ)償驗(yàn)證 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 間隙誤差補(bǔ)償 32 8. 1 概述 8. 2 幾何誤差補(bǔ)償 8. 3 熱誤差補(bǔ)償 8. 4 間隙誤差補(bǔ)償 8. 5 摩擦誤差補(bǔ)償 伺服參數(shù)優(yōu)化 ? 工作臺低速運(yùn)動時(shí)，靜摩擦占主導(dǎo)地位。 提高伺服驅(qū)動系統(tǒng)剛度 通過提高伺服驅(qū)動系統(tǒng)的位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)剛度，當(dāng)摩擦誤差產(chǎn)生時(shí)，小的誤差信號能夠及時(shí)、足夠地調(diào)整到電機(jī)驅(qū)動電流。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 伺服參數(shù)優(yōu)化 二 、 伺服參數(shù)優(yōu)化方法 手動調(diào)整控制環(huán)參數(shù) ? 保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下，提高其比例增益，減小位置偏差 ? 多軸聯(lián)動運(yùn)行時(shí)，位置環(huán)比例增益保持一致，使得輪廓誤差降低，避免伺服不匹配現(xiàn)象的產(chǎn)生 ? 適當(dāng)設(shè)定積分系數(shù)，減小穩(wěn)態(tài)誤差 ? 施加電子濾波器，抑制系統(tǒng)諧振 遺傳算法智能整定控制參數(shù) xr+_伺服控制器 受控對象辨識環(huán)節(jié)評價(jià)環(huán)節(jié)遺傳算法x0 伺服參數(shù)優(yōu)化 三 、 西門子 840D系統(tǒng)的伺服參數(shù)優(yōu)化 需要優(yōu)化的參數(shù) ? 電流環(huán)參數(shù)的優(yōu)化 ? MD1120 電流環(huán)增益 ? 速度環(huán)參數(shù)的優(yōu)化 ? MD1407 速度環(huán)增益 ? 為了抑制頻率響應(yīng)中的峰尖，通過施加電流濾波器（帶通和帶阻）消除， MD1200 — MD1225。 數(shù)字控制及裝備技術(shù)研究所 Institute of Numerical Control And Equipment Technology 摩擦誤差補(bǔ)償技術(shù) 1) 摩擦補(bǔ)償原理 在機(jī)床反向處的短暫時(shí)間內(nèi)，向各控制環(huán)施加補(bǔ)償量，增加電機(jī)轉(zhuǎn)矩以克服摩擦力。 低速時(shí) ，速度指令小 → 電機(jī)轉(zhuǎn)矩小，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于摩擦力時(shí)，電機(jī)在旋轉(zhuǎn)，但工作臺并不運(yùn)動，造成 摩擦誤差 ? 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于摩擦力時(shí)，能量被傳動系統(tǒng)彈性環(huán)節(jié)儲存起來，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩大于摩擦力時(shí)，由于靜摩擦力大于動摩擦力使得能量釋放，造成 系統(tǒng)振蕩。 ? 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部提供的位臵插補(bǔ)命令，可以準(zhǔn)確判斷反向點(diǎn)。 文件格式：基準(zhǔn)軸、補(bǔ)償軸、初始位臵、終點(diǎn)位臵、補(bǔ)償點(diǎn)距離、補(bǔ)償點(diǎn)的補(bǔ)償值； 文件可包含多個(gè)補(bǔ)償數(shù)組，同一個(gè)基準(zhǔn)軸可補(bǔ)償多個(gè)補(bǔ)償軸
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