学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

面向非圆回转曲面的高精度磨削控制理论及应用

作　者: 陆骏
导　师: 杨建国
学　校: 东华大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 非圆磨削误差分析数字PID程序永磁同步直线电机
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 49次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

非圆回转曲面的高精度磨削控制在现代装备制造领域中占有重要地位。本文在分析现有国内外研究现状的基础上,基于切点跟踪磨削模型,提出了砂轮磨损引起的加工误差计算方法。针对非圆回转曲面磨削的特点,研究了伺服电机旋转轴以及直线电机进给轴的二轴联动高精度控制问题。研制了数字PID控制器,设计了两轴联动插补程序,并通过了实际验证。本文的主要工作包括：(1)研究了非圆磨削控制系统架构,讨论了工件旋转轴与砂轮进给轴的运动模型,在此基础上,提出了砂轮磨损引起的加工误差及消除误差的方法。分析了两轴联动运动模型,为联动插补程序的设计打下了基础；(2)提出了旋转轴控制系统的设计构想,对伺服电机系统的进行了测试,由此得出系统的传递函数,并调整了PID参数,给出了面向非圆回转曲面高精度磨削的数字PID控制器的理论模型,研制了PID控制器,并进行了实际验证；(3)讨论了永磁同步直线电机的数学模型,通过直线电机控制系统仿真模型,对其进行了速度模式下的MATLAB仿真测试,并利用DMC卡测试了其实际应用中的性能；(4)设计了二轴联动插补程序,并进行了实际验证。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-22
  1.1 课题的研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外非圆磨削研究概况  10-12
    1.2.1 国外非圆磨削研究概况  10-11
    1.2.2 国内非圆磨削研究概况  11-12
  1.3 直线电机研究概况  12-20
    1.3.1 直线电机原理  13-15
    1.3.2 直线电机的分类  15-16
    1.3.3 永磁同步直线电机的特点与应用  16-17
    1.3.4 永磁同步直线电机控制策略  17-20
  1.4 本文的主要工作  20-21
  1.5 本章小结  21-22
第二章非圆磨削两轴联动运动模型  22-29
  2.1 非圆磨削控制系统概述  22-23
  2.2 工件旋转轴运动模型  23-25
  2.3 砂轮进给轴运动模型  25
  2.4 砂轮磨损引起的误差分析  25-28
    2.4.1 误差计算  25-27
    2.4.2 消除误差的方法  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章旋转轴伺服电机控制系统  29-39
  3.1 旋转轴控制系统的设计构想  29-30
  3.2 伺服电机系统的模型测定  30-34
    3.2.1 伺服电机参数调节  30-33
    3.2.2 一阶惯性环节的模型  33-34
  3.3 PID参数整定  34-35
  3.4 数字PID控制器的设计  35-37
    3.4.1 位置PID算法及梯形积分  36
    3.4.2 死区  36-37
  3.5 旋转轴在实际应用中的性能表现  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章进给轴直线电机控制系统  39-56
  4.1 永磁同步直线电机的数学模型  39-47
    4.1.1 坐标变换基本原理  39-43
    4.1.2 PMLSM的数学模型  43-47
  4.2 直线电机控制系统仿真模型  47-54
    4.2.1 仿真环境Matlab简介  47
    4.2.2 永磁同步直线电机模块  47-49
    4.2.3 SVPWM模块  49-50
    4.2.4 FOC控制总体模块  50-51
    4.2.5 仿真结果  51-54
  4.3 进给轴在实际应用中的性能表现  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-57
附录1 数字PID控制器的程序  57-61
附录2 插补程序  61-63
参考文献  63-66

面向非圆回转曲面的高精度磨削控制理论及应用

内容摘要

全文目录

相似论文