五杆并联机床标定方法与控制精度研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yebailin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来并联机床的发展己成为机床研究领域的热点之一,在许多方面它具有串联机床所无法相比的优点,扩大了传统机床的应用范围。由于其具有刚度质量比大、移动速度快、易于实现模块化设计、制造成本低、加工精度高等优势,已经成为新一代机床发展的重要方向。本文以五杆并联机床为研究对象,对其运动学问题、精度问题、运动学标定、伺服控制系统参数的调整以及轨迹控制等方面进行了理论与实验研究。  分析了五杆并联机床的机构组成和结构特点,对其位置正反解方程、雅克比矩阵等运动学问题进行了求解。对机床的末端执行器进行了轨迹规划,运用MATLAB进行了运动学、动力学仿真,获得了规划运行轨迹下的两驱动杆速度与加速度曲线图,为标定和轨迹控制实验奠定了基础。  对影响五杆并联机床末端执行器误差中的机床几何误差、插补误差、伺服控制精度等主要因素进行了分析,建立相应的误差模型,通过仿真获得了上述因素对末端执行器误差的影响规律,为提高末端执行器控制精度提供了依据。  针对并联机床初始位置测定困难的问题,给出了一种五杆并联机床初始位置标定方法,运用非线性最小二乘原理对初始位置进行求解,通过实验对五杆并联机床初始位置进行了标定,获得了准确的五杆机麻初始位置参数。  根据机床末端执行器输出正解方程,通过对机床几何参数进行求导,获得了机床末端输出位置的误差模型。对末端执行器处于不同位置时的实际坐标进行测量,根据初始位置标定的结果,获得了各个位置的实际误差值,并通过误差模型实现了对机床几何参数的运动学标定,采用误差补偿修正了机床控制程序中的对应参数,提高了机床的运行精度。  对五杆并联机床伺服控制系统硬件组成、软件结构和控制参数进行了介绍,运用 MATLAB/sumlink建立了五杆并联机床PID控制仿真模型,研究了PID控制参数对两个驱动杆和末端执行器阶跃响应特性的影响规律,获得了优化的PID参数。搭建了轨迹控制实验系统,研究了控制系统中的伺服增益参数以及PID控制参数对位置控制效果的影响。完成了控制界面的开发、调试和修改并进行了轨迹控制运行实验,获得了较好的结果。
其他文献
水轮发电机组是电力系统中重要的设备之一,其振动故障问题不仅关系到机组的正常运行,更影响到电力系统的稳定安全运行。因此开展水轮发电机组振动故障诊断广泛而深入的研究具有十分重要意义和实用价值。本文的研究目的就是在考虑非线性因素的情况下研究水轮发电机组的振动故障诊断问题。主要内容包括:考虑非线性因素的影响,研究水轮发电机组非线性振动特性,分析水轮发电机组非线性振动特性对机组振动信号的影响,探讨水轮发电机
现场总线的产生和发展引发了工业控制领域的一场革命。现场总线以其全数字、全分散、全开放的特点成为控制领域的一个热点,基于现场总线的控制系统正在逐步取代传统控制系统,代
Alpine grassland of the Tibetan Plateau has undergone severe degradation, even desertification. However, several questions re-main to be answered, especially th
日趋激烈的市场竞争,要求起重机研发趋向于更快、更好、更新的设计模式。本文以协同设计思想为基础,结合数据库技术、参数化技术、模块化技术、网络技术,完成了桥式起重机网络化协同设计系统开发,将桥式起重机的整机各个部件的参数化模块化设计、桥式起重机通用件的快速下载、关键部件的计算校核等核心设计资源有机的整合到一个系统,实现了基于广域网的桥式起重机的一体化协同设计。本文分析了网络化协同设计系统的特性和传统网
普通的电机理论中,计算异步电动机的损耗时,考虑的只是某一频率的正弦电源供电的情况。随着大规模电力电子技术的发展,逆变器供电的异步电动机的应用日益广泛。 因为采用逆变器后对电机的控制更加方便有效,故在电力牵引领域也受到了极大的欢迎,但是逆变器提供的电压或电流通常是阶梯波或矩形波,含有大量的高次谐波,这些谐波的成分对电动机的转矩、损耗及效率产生负面的影响,因此有必要对逆变器供电的异步电动机进行谐
纺织业中,质量控制问题对于纺织企业的利润具有巨大的影响。视觉系统中光源的强度、亮度会随着使用的时间而呈现出不同程度的衰减。传统的织物缺陷检测算法针对的对象是正常光照条件下的某种特定织物。当织物种类或光照强度变化时,算法的准确率会大幅度下降。卷积神经网络提取到的特征虽然具有通用性和极强的鲁棒性,但是经过实验研究发现,对于复杂光照条件下的织物缺陷检测而言,该模型的识别率不高。循环注意力模型对光照变化和
学位