【導(dǎo)讀】Especially,it?

　　

【正文】 共 5 頁 第 9 頁 一般來說 ,伺服控制數(shù)控鉆床的進(jìn)料機(jī)構(gòu)是點(diǎn)對點(diǎn)控制。而且 X、 Y軸進(jìn)給 率能明顯影響生產(chǎn)效率 ,但 z軸 進(jìn)給 率不會 因為 鉆 頭 和加工材料 因素 而受影響 。在該平臺上 ,一個直流電機(jī)作為 進(jìn)料機(jī)構(gòu)的 動力裝置。 和 交流電機(jī)控制 相比， 直流 電機(jī) 的驅(qū)動電路簡單、可靠。此外 ,調(diào)速精度和動態(tài)響應(yīng)特性的較為理想的直流電機(jī) 速度調(diào)整 的 調(diào)速范圍大 ,精度更高。 [4]因此 ,它可以 更能 滿足實驗要求。電感 (L)的值 在直流電機(jī)電樞電路 很低 ,它 在 伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 可以 被忽略 。然后 ,以電樞電壓 (Ua(s))為輸入值和電機(jī)轉(zhuǎn)速 (Ω(s)) 作為輸出值 的電樞控制 直流電機(jī) 的數(shù)學(xué)模型 就 建立了 ,該模型可以被看作是一種 1階 系統(tǒng)。 所建立 模型 的傳遞函數(shù) 是 : 以電機(jī)的角度 (Ω(s) )作 為輸入 值， 工作臺 線性位移 (Xo(s))作為輸出值 ,工作平臺 的數(shù)學(xué)模型 ,也可以簡化為 2階 系統(tǒng)。其傳遞函數(shù) 是： 綜合考慮直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和工作平臺、伺服系統(tǒng)可以簡化為 2階 系統(tǒng)模型。其傳遞函數(shù)是 : x軸 進(jìn)料系統(tǒng) 的 數(shù)控鉆床 伺服控制系統(tǒng) 已在 本文提出 。 其他 軸 的給料系統(tǒng) 類似于 x軸這里就不再 不詳細(xì)描述。 數(shù)學(xué)建模 在 3axis數(shù)控鉆床模型 中 ,F2260電機(jī) 是固定 作 為 x軸 動力 的裝置 。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以 將 工作臺通過導(dǎo)螺桿 轉(zhuǎn)換成的直線運(yùn)動 。我們能 通過 顯示在表 中 電機(jī)和工作臺 的參數(shù) 寫出 傳遞函數(shù) 。 通過 上述 對 運(yùn)動 的描述 及工作 臺的參數(shù)得到 伺服系統(tǒng) x軸的 傳遞函數(shù) : 共 5 頁 第 10 頁 PID控制器設(shè)計 b . 本文設(shè)計了 PID補(bǔ)償調(diào)節(jié)伺服系統(tǒng)的運(yùn)動 ,根據(jù) 上述數(shù)學(xué)模型和它與公式的參數(shù)設(shè)定 用 MATLAB 軟件 畫出 ZieglerNichols[5]。采用該公式 : 該公式 中 的 Km值 是 系統(tǒng) 伴隨 時間的比例增益 ,ωm 是 在這一點(diǎn) 的 振蕩頻率。首先 ,被控對象的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為離散模型 ， 然后 ,用 rlocus 39。和 39。 rlocfind” 命令 在 臨界點(diǎn)獲得 震蕩增益 Km和 震蕩 頻率 Wm。最后 ,PID補(bǔ)償器 參數(shù) 通過 求解公式 (5)得到 : 共 5 頁 第 11 頁 這一步的 校正后和校正前的 響應(yīng) 曲線顯示在圖 2。我們可以發(fā)現(xiàn) : 調(diào)整的 PID補(bǔ)償器 可以消除 系統(tǒng)階躍響應(yīng)的 振動和超調(diào) , 在 該系統(tǒng)可以達(dá)到一個穩(wěn)態(tài)。此外 ,還介紹了整體弱化技術(shù) PID補(bǔ)償器來提高伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這個技術(shù)是當(dāng)偏差值 (Δei) 之間的反饋值和伺服系統(tǒng)的 目的 參數(shù)比規(guī)定閾值 大 、 積分部分不起作用 了。所以積分值 不應(yīng) 太大。只有當(dāng)偏差值小 ,它的作用是 消除 系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)誤差。它的 PID算法 如下 : 仿真結(jié)果 明確 表明 ,PID補(bǔ)償器 非常 滿足 在點(diǎn)對點(diǎn)控制的數(shù)控鉆床需求的快速 精確 定位。 C． 設(shè)計基于 c xPC目標(biāo) 的 伺服系統(tǒng)的 在 SIMULINK仿真 軟件 有一組 xPC目標(biāo)的工具 ,如 RS232通訊工具 ,計時工具 ,I / O接口工具等等 ,這些可以用于建立伺服系統(tǒng) 的控制 框圖。 [6]根據(jù) 公式 (4)描述 伺服系統(tǒng)模型 ,利用 MATLAB / SIMULINK仿真我們可以很容易的建立 3axis數(shù)控鉆床 仿真模型。 X軸 伺服系統(tǒng) 的 控制框圖顯示在圖 3。這只是一個 非 實時 的 離線模擬研究。 [7]但當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在實際的硬件 中 ,測試和調(diào)試 可 實現(xiàn)。 在 硬件 中 ,一個 基于 PC / 104總線 的 ADT652用來作為數(shù)據(jù)采集卡。而且 ADT652端口 的增量式 旋轉(zhuǎn)光電編碼器 讀取實時 脈沖 ,并把它送 到 PC / 104， PC / 104這將把它變成一個角度 值 作為系統(tǒng) 共 5 頁 第 12 頁 反饋 。 [8],這里的地址是 0 x308, ADT652基地地址 通過跳 線 設(shè)置為 0 x300。然后 , 伺服系統(tǒng)的反饋 值 和目標(biāo)參數(shù) 之間的 偏差值 (Δei) 包含在 設(shè)計好 的 PID補(bǔ)償器 運(yùn)行中 。 限制 整合 技術(shù) 使用是使用 PID補(bǔ)償器。最后 ,調(diào)節(jié)變量輸出。調(diào)節(jié)變量轉(zhuǎn)換為 PWM信號 ，這個信號 通過地址是 0 x309的 ADT652 端口 發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動電路。 這樣 x軸 伺服馬達(dá) 的 速度控制回路 就產(chǎn)生了 。 在 主機(jī) 上 運(yùn)行 MATLAB / SIMULINK 模擬 實 過程 [9]。 車間、 xPC目標(biāo) 和 編譯器 設(shè)置好后 ,設(shè)計 好 的伺服系統(tǒng) 框圖 會被轉(zhuǎn)換成一個應(yīng)用程序 ，這個應(yīng)用程序 通過 TCP / IP 協(xié)議 被下載到目標(biāo)計算機(jī) (PC / 104)。 如此 ,數(shù)控系統(tǒng) 就設(shè)計好了 ,它可以 實時 運(yùn)行在 3axis數(shù)控鉆床模型 上 。 四 實驗與分析 “ 三軸數(shù)控鉆床模式 ” 被用做 實驗平臺 ,它的尺寸 為 200毫米 150 毫米 50 毫米 （此數(shù)據(jù)與 XYZ軸 相對應(yīng)） 。 根據(jù)表 1建立和控制 伺服系統(tǒng)。然后 ,伺服控制系統(tǒng)框圖 在 MatlabRTW 環(huán)境 通過 VC編譯器 編譯成一個應(yīng)用程序 。最后 ,進(jìn)行了一次實驗來檢測 在鉆孔機(jī) 模型上 所建立的 系統(tǒng)的性能 ,以一臺個人計算機(jī)為主機(jī)和 PC / 104 為目標(biāo) 機(jī)器 ,在目標(biāo)機(jī)器上 應(yīng)用 程序 生成 的 是 實時 運(yùn)行 結(jié)果 。 目標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)位于 [100000μm 、 30000μm 、 70000μm] 。 主機(jī) 把 控制命令 和 坐標(biāo) 發(fā)送給下一級別的電腦。 在 數(shù)控系統(tǒng) 的控制下 工作臺上 運(yùn)行 到目標(biāo)點(diǎn)。 通過 安裝在車床導(dǎo)軌 上的 光柵 來 測量 工作平臺 的 準(zhǔn)確 位置 。 光柵的 測量準(zhǔn)確度是 1(μm) 。在每個實驗 中 ,工作臺從零 位置 運(yùn)行到 到 上述的程序 所描述的 同一個目標(biāo)位置。 通過 光柵 測量的實際 位置 的 實驗數(shù)據(jù) 如 下表 ： 共 5 頁 第 13 頁 分析 數(shù)據(jù)表 II的數(shù)據(jù)后 ， 可以得出鉆孔機(jī)系統(tǒng)參數(shù) 的 整體精度 :定位準(zhǔn)確性 :177。(mm) 重新定位準(zhǔn)確性 :177。( 毫米 )。 從理論上講 ,控制精度可達(dá)到 177。3(μm), 因為 伺服馬達(dá) 應(yīng)用的是 500線 的 光學(xué)編碼器。 但實際的 誤差 比 上述要高 。原因 如下： 1)工作臺的彈性變形的影響。 2) 光柵 測量時存在 測量 誤差。 (3)螺絲裝配誤差的影響 (4)零點(diǎn)誤差的影響。 v結(jié)論 本文 是 基于 XPC目標(biāo) 的 三軸數(shù)控鉆床伺服控制系統(tǒng) 提出 的 一種設(shè)計方案 。 通過 這 種 方法可在短時間內(nèi)完成 整 個 控制系統(tǒng) 。而且 ,實驗結(jié)果表明 ,進(jìn)給 系統(tǒng) 可以快速、準(zhǔn)確 地 運(yùn)行 到 目標(biāo)位置。該方案可以廣泛應(yīng)用于各 種特殊數(shù)控打孔機(jī) 智能控制系統(tǒng)開發(fā) ,也被用來開發(fā)自動生產(chǎn)線的 控制系統(tǒng) 。 參考 文獻(xiàn) [1]“常旭 、 慶江 ”, 以 計算機(jī) 為基礎(chǔ)的自從校準(zhǔn) PCB鉆孔機(jī) ,1998年 ,頁 74 80。 [2]貝特曼 ,安迪 ,“ 傳統(tǒng)設(shè)計原則 的 鉆床項目工程技術(shù) ” 2021年版 ,頁。 3841。 [3] A. Tahboub Karim, I. Albakri Mohammad, M. Arafeh Aziz, “ 基于 xPC目標(biāo) 的機(jī)電一體化教育的 發(fā)展 ” 2021年 ,頁 209 217。 共 5 頁 第 14 頁 [4] . Huang, . Wang, . Zheng “ 多軸 EDM和實現(xiàn)的 數(shù)控系統(tǒng) 的 發(fā)展 , 2021 年 頁5054。 [5] . Jiang, J. Yang, Z. Yang, “ 基于 MatlabRTW機(jī)器人伺服系統(tǒng)設(shè)計方案的 基礎(chǔ) 2021年 9月 ,頁 136 139。 [6] M. Wang, . Xiang, Y. Ma.。 “ 基于 xPC目標(biāo) 的 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 [7] . Chen, . Zhang, . Gao, . Li, . Xi,” 基于 xPCtarget的 計算機(jī)控制實驗系統(tǒng)處 理教學(xué) 。 [8] . Shiakolas, . Van Schenck, I. Frangeskou 基于 MATLAB、 xPCtarget實時數(shù)字控制 系統(tǒng) 2021年 ,頁 1293 1301。 [9] J. Liu, K. Butler Jerome, A. Evans Gary, K. DeFreez Richard,“ 光柵理論的反饋和量子激光器結(jié)構(gòu) ” 1995年 ,頁 84 94。 共 5 頁 第 15 頁 指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1。 指導(dǎo)教師對譯文進(jìn)行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價值。 2。 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。