论文部分内容阅读
数控技术是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业,而数控转台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的通用功能部件,其水平高低直接决定和影响着数控主机的性能。时栅是一种全新原理的以时间测量空间的位移传感器,由于它彻底回避了精密机械刻线,所以加工难度和成本低,抗油污粉尘能力强,智能化程度高。把时栅作为角度测量元件应用于全闭环数控转台不仅能大大降低成本,而且能广泛应用于各种环境。但时栅本质上是一种按时间均分采样的静态绝对式位移测量传感器,不能直接按空间均分进行全闭环位置反馈。为了让时栅按空间均分对测量值进行全闭环反馈,本文在导师的指导下开展了如下工作:1、分析了以时栅作为角度测量元件用于全闭环数控转台带来的动态位置反馈误差特性。2、研究了预测测量的理论与方法。通过对现在和过去的测量值的分析建模,预测出未来一段时间内的测量值,并进行反馈,解决动态位置反馈误差问题。提出了把离散测量值按时间序列生成连续空间位置信号的技术新方案。通过对离散测量值的连续化处理,将静态测量传感器应用于动态连续位置反馈。3、研究了基于时间序列的转台位置预测测量建模方法。在分析了时间序列分析理论及时间序列数据预处理方法的基础上,研究了自回归模型的模型定阶、系数求解、以及模型检验的方法。4、研究了数控转台空间位置的动态预测误差分离和实时修正理论与方法。提出了采用实际测量值作标准量,建立基于标准点的动态预测误差修正模型的离散标准量插入实时误差修正方法。5、通过对时栅角度测量值进行分析处理后得到一个平稳的数据序列,对此序列建立自回归模型,就可以实现对转台位置的高精度预测。实验及仿真表明,数控转台空间位置离线预测误差在±2″以内;动态预测误差为±4″,时栅数控转台的系统分度误差为5″。