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数控皮革裁剪机伺服进给三闭环控制系统PID控制研究
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作者 杲春芳 《中国皮革》 CAS 2024年第11期29-32,41,共5页
过窗裁剪是皮革机加工过程中的一大特点。本文针对皮革机加工过程中因存在大量过窗裁剪而带来的进给系统控制精度过高、外界工作环境干扰大等问题,构建了一种数控皮革裁剪机伺服进给三闭环控制方案,对该方案的永磁同步电机数学模型、PI... 过窗裁剪是皮革机加工过程中的一大特点。本文针对皮革机加工过程中因存在大量过窗裁剪而带来的进给系统控制精度过高、外界工作环境干扰大等问题,构建了一种数控皮革裁剪机伺服进给三闭环控制方案,对该方案的永磁同步电机数学模型、PID控制模型、PID参数整定方案等进行分析,为皮革机加工工艺提升提供借鉴。 展开更多
关键词 皮革机加工 数控皮革裁剪机 伺服进给系统 PID控制
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硅片磨床伺服进给系统仿真模型与分析
2
作者 张逸民 朱祥龙 +3 位作者 董志刚 康仁科 徐嘉慧 张津豪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期102-104,109,共4页
在硅片磨削时,硅片加工质量与硅片磨床的进给系统性能密切相关。为了提升硅片磨床进给系统的精度和稳定性,提出了采用上位机、运动控制卡、伺服驱动器、位置传感器进行闭环控制进给的技术方案。研究了伺服系统和机械系统两者之间的相互... 在硅片磨削时,硅片加工质量与硅片磨床的进给系统性能密切相关。为了提升硅片磨床进给系统的精度和稳定性,提出了采用上位机、运动控制卡、伺服驱动器、位置传感器进行闭环控制进给的技术方案。研究了伺服系统和机械系统两者之间的相互耦合关系,建立了动力学模型,搭建了基于PID控制的三闭环控制系统,采用MATLAB中Simulink模块对进给系统进行仿真分析。仿真结果表明,磨床进给系统速度波动量在1%以下满足硅片磨削对进给精度的要求。 展开更多
关键词 硅片磨床 伺服进给系统 三闭环控制 动力学模型
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基于摩擦补偿的两轴直驱伺服进给系统自适应非线性滑模轮廓控制 被引量:2
3
作者 金鸿雁 王磊 赵希梅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1335-1342,共8页
为满足两轴直驱伺服进给系统的高精度加工要求,提出一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法,以兼顾加工精度和响应速度要求。建立适用于大曲率轮廓加工的等效轮廓误差模型,同时考虑系统中存在的不确定性动态的影响,建... 为满足两轴直驱伺服进给系统的高精度加工要求,提出一种基于摩擦补偿的自适应非线性滑模轮廓控制(ANSMCC)方法,以兼顾加工精度和响应速度要求。建立适用于大曲率轮廓加工的等效轮廓误差模型,同时考虑系统中存在的不确定性动态的影响,建立准确且能实时补偿的改进LuGre非线性摩擦力动力学模型。为提升两轴直驱伺服进给系统轮廓性能,设计基于非线性滑模面的ANSMCC方法,其中非线性滑模面包含轮廓误差分量,通过改变非线性滑模面中增益矩阵值的大小可实时改变系统的阻尼比,从而协调轮廓误差与系统响应速度的关系。实验结果表明,所提方法可以克服系统运行过程中不确定性动态的影响,准确跟踪大曲率轮廓曲线,提高轮廓加工精度。 展开更多
关键词 两轴直驱伺服进给系统 摩擦补偿 非线性滑模面 轮廓误差
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基于SIMULINK的伺服进给系统仿真模型与分析 被引量:8
4
作者 孙军 刘伟 +2 位作者 田龙 朱伟 汤海伦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期80-83,共4页
为了方便和准确的研究影响数控机床伺服进给系统性能的各种因素以及设计更加优良性能的系统,在分析一般数控机床伺服进给系统基础之上,依据经典机械动力学原理,建立了一种伺服进给系统的仿真模型。利用Matlab/Simulink仿真工具对影响该... 为了方便和准确的研究影响数控机床伺服进给系统性能的各种因素以及设计更加优良性能的系统,在分析一般数控机床伺服进给系统基础之上,依据经典机械动力学原理,建立了一种伺服进给系统的仿真模型。利用Matlab/Simulink仿真工具对影响该系统的系统刚度、工作台质量以及间隙、摩擦力、切削力等因素进行了综合的动态仿真,得到了工作台输出速度和输出位移的响应曲线。结果表明,采用所建模型,可以快速有效的对系统进行动态模拟仿真,并且能够很直观的观察和对比仿真结果,得到的相应结论对以后伺服进给系统的优化提升和设计改造具有一定的实用价值和参考价值。 展开更多
关键词 数控机床 伺服进给系统 仿真模型
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数控伺服进给系统中摩擦补偿控制研究进展 被引量:13
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作者 袭著燕 张涛 路长厚 《现代制造工程》 CSCD 2006年第1期21-25,93,共6页
首先分析在高精度数控机床工作台伺服进给系统中进行摩擦补偿控制的必要性,其次介绍摩擦力模型研究方面的现状,然后着重总结数控机床工作台进给伺服系统领域采用的各种摩擦补偿技术研究成果。最后,指出了该领域研究存在的问题,展望了该... 首先分析在高精度数控机床工作台伺服进给系统中进行摩擦补偿控制的必要性,其次介绍摩擦力模型研究方面的现状,然后着重总结数控机床工作台进给伺服系统领域采用的各种摩擦补偿技术研究成果。最后,指出了该领域研究存在的问题,展望了该领域的发展方向。 展开更多
关键词 摩擦 摩擦建模 摩擦补偿 控制 数控机床 伺服进给系统
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基于Simulink的机床伺服进给系统仿真技术研究 被引量:11
6
作者 孙名佳 曹文智 马晓波 《制造业自动化》 北大核心 2013年第7期115-118,共4页
针对采用西门子数控系统的数控机床,对其整个伺服进给系统的各环节进行分析和研究,建立了各环节数学模型,其中给出了机械传动系统的精确建模方法。考虑了延时和摩擦等非线性因素,最终建立了整体数学模型。使用Simulink进行仿真,得出了... 针对采用西门子数控系统的数控机床,对其整个伺服进给系统的各环节进行分析和研究,建立了各环节数学模型,其中给出了机械传动系统的精确建模方法。考虑了延时和摩擦等非线性因素,最终建立了整体数学模型。使用Simulink进行仿真,得出了电流环、速度环和位置环的阶跃响应曲线和频率响应曲线。将仿真结果与实测结果相比较,验证了模型的正确性。使用仿真模型分析了机械传动系统的自然频率。 展开更多
关键词 机床 伺服进给系统 仿真 SIMULINK
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数控测试用伺服进给系统非线性建模与仿真 被引量:4
7
作者 陈凡 范大鹏 +1 位作者 张连超 周擎坤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第10期55-60,共6页
提出了一种基于虚拟机床的数控系统运动控制性能新型检测方法,介绍了测试系统的结构与工作原理,并充分考虑间隙与摩擦等非线性因素的作用效果,建立了用于数控测试的机床伺服进给系统的非线性综合仿真模型。仿真实验结果表明间隙及摩擦... 提出了一种基于虚拟机床的数控系统运动控制性能新型检测方法,介绍了测试系统的结构与工作原理,并充分考虑间隙与摩擦等非线性因素的作用效果,建立了用于数控测试的机床伺服进给系统的非线性综合仿真模型。仿真实验结果表明间隙及摩擦等非线性因素会影响系统控制效果与加工精度,验证了非线性建模在数控系统运动控制性能测试中的必要性。所建模型为虚拟机床的设计奠定了基础,所提出的检测方法为全面测试数控系统运动控制性能提供了新途径。 展开更多
关键词 数控测试 伺服进给系统 间隙 摩擦 建模
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皮革数控裁剪机伺服进给系统的设计与仿真 被引量:7
8
作者 余智胜 赵燕伟 《机电工程》 CAS 2013年第4期464-467,共4页
为了满足皮革裁剪机自动化高速裁剪的需求,设计了皮革裁剪机伺服进给系统。针对皮革数控裁剪时所存在高速切割和动态响应性问题,对伺服进给系统进行了数学建模,同时对其机械传动机构进行了转动惯量等效分析;在此基础上提出了电流、速度... 为了满足皮革裁剪机自动化高速裁剪的需求,设计了皮革裁剪机伺服进给系统。针对皮革数控裁剪时所存在高速切割和动态响应性问题,对伺服进给系统进行了数学建模,同时对其机械传动机构进行了转动惯量等效分析;在此基础上提出了电流、速度和位置的三环PID控制策略,建立了伺服进给控制系统Simulink仿真模型。研究结果表明,采用了三环PID控制方法后的皮革裁剪机伺服进给系统获得了更加优良的动态特性,对进一步提高高速皮革裁剪机的裁剪速度和精度具有较好的工程实用价值。 展开更多
关键词 皮革裁剪机 伺服进给 PID 控制策略 SIMULINK 仿真
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高速加工伺服进给系统控制研究 被引量:4
9
作者 许文斌 桂武鸣 曾全胜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第5期86-89,96,共5页
伺服进给是现代高速加工的关键技术之一,合理地配置进给系统参数、减小定位误差以实现高速进给的同时又具有较高的定位精度具有一定的理论和现实意义。文章分析了影响高速进给定位精度的影响因素,研究了高速加工伺服进给系统的控制方案... 伺服进给是现代高速加工的关键技术之一,合理地配置进给系统参数、减小定位误差以实现高速进给的同时又具有较高的定位精度具有一定的理论和现实意义。文章分析了影响高速进给定位精度的影响因素,研究了高速加工伺服进给系统的控制方案,设计了一种模糊-PID控制器,该方案结构简单,在传统PID控制的基础上,建立PID参数与控制器输入误差e和误差变化率ec之间的模糊逻辑,在运行中利用模糊规则在线对PID参数进行调整,提高控制精度,加快响应速度。通过建模仿真,结果表明该方案具有良好的动态性能,超调量小,稳定性好,控制精度高,能有效地减小反向间隙、摩擦等对进给精度的影响。 展开更多
关键词 高速加工 伺服进给 PID 模糊控制
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精密伺服进给平台控制系统设计 被引量:3
10
作者 程有龙 刘栋 +2 位作者 张东升 冯斌 盛晓超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第6期41-43,共3页
伺服进给系统作为数控机床整体的重要功能部件,对数控机床整体加工性能起着非常重要的促进作用。文章首先结合伺服进给系统的工作特性,建立了扭矩模式下的伺服进给系统模型,然后结合系统辨识的手段,得到了模型的参数值,根据得到的系统... 伺服进给系统作为数控机床整体的重要功能部件,对数控机床整体加工性能起着非常重要的促进作用。文章首先结合伺服进给系统的工作特性,建立了扭矩模式下的伺服进给系统模型,然后结合系统辨识的手段,得到了模型的参数值,根据得到的系统数学模型,文中设计了基于极点配置方法的控制器,经过试验验证,取得了良好的控制效果。 展开更多
关键词 伺服进给系统 极点配置 控制器设计
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交流伺服进给系统的模型仿真与参数辨识 被引量:5
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作者 王菲 任正 +1 位作者 罗忠 柳洪义 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第10期105-107,111,共4页
实际生产中各环节的微小变化都将需要伺服系统控制参数的及时调整以保证系统运行的平稳、准确,为便于研究控制参数调整对系统的影响,在分析了交流永磁伺服进给系统一般性组成的基础上,对系统中的机械传动装置、永磁同步电动机及检测反... 实际生产中各环节的微小变化都将需要伺服系统控制参数的及时调整以保证系统运行的平稳、准确,为便于研究控制参数调整对系统的影响,在分析了交流永磁伺服进给系统一般性组成的基础上,对系统中的机械传动装置、永磁同步电动机及检测反馈器件分别建立了数学模型,并针对市售永磁同步电动机的非开放性进行了基于实测数据的速度控制模型参数辨识,所得到的电动机参数经过验证证明了该辨识方法的可行性。搭建了交流永磁伺服进给系统的整体仿真模型,并进行了仿真实验,仿真实验结果与实测结果吻合,证明了该模型的正确性。 展开更多
关键词 交流伺服进给系统 交流永磁同步电动机 模型仿真 参数辨识
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数控机床伺服进给系统无传感器性能评估技术的研究 被引量:6
12
作者 韩军 周慧君 常瑞丽 《机床与液压》 北大核心 2014年第13期180-182,161,共4页
以位置全闭环控制策略的数控机床伺服进给系统为研究平台,研究伺服放大器中霍尔电流传感器、编码器与光栅尺等无传感器测试原理,探索无传感器信息与故障的关联性以及无传感器信息用于故障评估的可行性;并且针对不同类型的数控系统,提出... 以位置全闭环控制策略的数控机床伺服进给系统为研究平台,研究伺服放大器中霍尔电流传感器、编码器与光栅尺等无传感器测试原理,探索无传感器信息与故障的关联性以及无传感器信息用于故障评估的可行性;并且针对不同类型的数控系统,提出不同的数据采集方法。为数控机床伺服进给系统在线性能评估奠定了基础。 展开更多
关键词 数控机床 伺服进给系统 无传感器测试
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间隙和刚度对数控机床伺服进给系统精度影响 被引量:4
13
作者 康文龙 张伟 李岩 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第3期300-303,共4页
为了探究传动链间隙和传动刚度与数控机床伺服进给系统精度的关系,针对某数控机床进给系统,通过数学建模方法,建立了等效的二自由度力学模型.考虑传动链中间隙、轴的扭转刚度、丝杠螺母副的接触刚度、丝杆的轴向刚度等因素,通过MATLAB/S... 为了探究传动链间隙和传动刚度与数控机床伺服进给系统精度的关系,针对某数控机床进给系统,通过数学建模方法,建立了等效的二自由度力学模型.考虑传动链中间隙、轴的扭转刚度、丝杠螺母副的接触刚度、丝杆的轴向刚度等因素,通过MATLAB/Simulink仿真,分析了传动链中间隙及其刚度变化对工作台输出的影响.得到传动链的刚度对机床工作台反应灵敏性及稳定性的影响规律.结果表明,传动链的刚度取合适值,才能保证工作台具有较快的响应速度和较好的稳定性;传动链中间隙的存在会严重影响工作台定位精度. 展开更多
关键词 伺服进给系统 刚度 间隙 无摩擦 2自由度 精确性 稳定性
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基于无传感器信息的数控机床伺服进给系统性能评估研究 被引量:4
14
作者 周玉清 梅雪松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期32-32,共1页
无传感器测试是相对于加速度、切削力、声发射、球杆仪等外置传感器信息采集、分析的一。种策略,即深入研究数控机床伺服控制系统内置的电机编码器、光栅尺、电机伺服驱动器霍尔电流传感器等测试元件所提供的信息,通过合理规划测试路... 无传感器测试是相对于加速度、切削力、声发射、球杆仪等外置传感器信息采集、分析的一。种策略,即深入研究数控机床伺服控制系统内置的电机编码器、光栅尺、电机伺服驱动器霍尔电流传感器等测试元件所提供的信息,通过合理规划测试路径进行激励,并结合基于先进的信号数据处理方法,对伺服进给系统动态性能进行评估。 展开更多
关键词 伺服进给系统 统性能评估 无传感器 信息采集 数控机床 霍尔电流传感器 伺服控制系统 数据处理方法
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高精度数控机床伺服进给系统精度研究 被引量:8
15
作者 韦富基 谭顺学 《制造业自动化》 北大核心 2012年第9期69-71,共3页
高精度数控机床的加工精度主要取决于伺服进给系统,但如何提高数控机床伺服进给系统的精度一直是一个未彻底解决的问题。本文对数控机床伺服进给系统的误差组成进行了详细的推导,得到了伺服进给系统误差与主要影响因素的定量关系,并对... 高精度数控机床的加工精度主要取决于伺服进给系统,但如何提高数控机床伺服进给系统的精度一直是一个未彻底解决的问题。本文对数控机床伺服进给系统的误差组成进行了详细的推导,得到了伺服进给系统误差与主要影响因素的定量关系,并对原因进行了分析,给出了一些提高伺服进给系统精度的措施。 展开更多
关键词 数控机床 伺服进给系统 精度
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一种智能双模数控伺服进给控制器设计 被引量:1
16
作者 姜培刚 陈建军 +1 位作者 张彦海 白清华 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期789-793,共5页
以数控伺服进给控制器为研究对象,采用在全论域范围内带有自调整模糊规则因子和模糊比例因子的自适应控制策略,提出一种可提高数控伺服进给系统动态性能的智能Fuzzy-PID双模控制器设计方法.仿真分析证明该方法在不同的工作状态下,根据... 以数控伺服进给控制器为研究对象,采用在全论域范围内带有自调整模糊规则因子和模糊比例因子的自适应控制策略,提出一种可提高数控伺服进给系统动态性能的智能Fuzzy-PID双模控制器设计方法.仿真分析证明该方法在不同的工作状态下,根据不同的响应阶段的动态性能要求在线自动调整控制器的控制参数和控制算法,可有效地克服传统控制算法存在的扰动、超调量大、调节时间长等缺点.Matlab软件仿真证明该控制器较常规PID、模糊控制器具有响应快、超调小、鲁棒性强和自寻优等特点. 展开更多
关键词 伺服进给 自适应控制 模糊控制 PID控制 双模控制
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数控机床伺服进给系统综合模型的探讨 被引量:7
17
作者 吴南星 余冬玲 《机床与液压》 北大核心 2008年第8期66-68,共3页
推导了数控机床进给伺服系统的综合数学模型,包括机械传动部分数学模型、电机模型和刚度模型,构建了包括刚度、非线性间隙和非线性摩擦的参数化结构图,为获取系统的动态特性如最大进给加速度、最大进给速度、定位精度、加工零件精度等... 推导了数控机床进给伺服系统的综合数学模型,包括机械传动部分数学模型、电机模型和刚度模型,构建了包括刚度、非线性间隙和非线性摩擦的参数化结构图,为获取系统的动态特性如最大进给加速度、最大进给速度、定位精度、加工零件精度等提供了一定的理论分析依据。 展开更多
关键词 数控机床 伺服进给系统 动力学模型 综合结构图
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超精密车床伺服进给机构设计研究 被引量:3
18
作者 戴一帆 彭小强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第4期355-359,共5页
在分析影响超精密金刚石车床伺服进给机构运动精度的误差源的基础上 ,不采取提高机床部件制造精度的办法 ,而从伺服进给机构的机械结构上提出消除这些误差的措施。这些措施主要包括 :利用闭合的复合节流方式的气体静压导轨结构与在丝杠... 在分析影响超精密金刚石车床伺服进给机构运动精度的误差源的基础上 ,不采取提高机床部件制造精度的办法 ,而从伺服进给机构的机械结构上提出消除这些误差的措施。这些措施主要包括 :利用闭合的复合节流方式的气体静压导轨结构与在丝杠与工作台联接之间安装浮动单元。经过实践证明这些措施是有效的 ,使自研的超精密车床的伺服进给机构运动精度完全达到超精密加工的需求。 展开更多
关键词 超精密加工 超精密车床 伺服进给机构设计
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数控喷涂机伺服进给系统的设计与研究 被引量:1
19
作者 夏田 文怀兴 +1 位作者 陈婵娟 邹晔 《轻工机械》 CAS 北大核心 2003年第3期72-73,共2页
介绍一种适合高速轻载的直线进给系统的结构形式。通过对数控喷涂机横向进给系统的设计研究 ,并对同步带直接驱动单元的结构形式和特点的分析 。
关键词 数控喷涂机 伺服进给系统 直线进给系统 同步带直接驱动 设计 彩色显像管生产线
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XK5025型数控铣床伺服进给系统的PID控制 被引量:3
20
作者 陈震 许玲 《煤矿机械》 北大核心 2008年第10期155-158,共4页
针对XK5025型数控铣床的X向伺服进给系统建立了数学模型。在通过仿真和实验对其进行性能分析的基础上,设计了PID控制器。系统仿真和实验表明,PID控制器显著地改善了该伺服系统的动态性能,取得了良好效果。
关键词 伺服进给系统 数学模型 性能分析 HD控制器
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