一种新型并联动力头的前馈控制策略与实验

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turbo PMAC的力矩偏置设置功能,将补偿力矩按照粗插补周期发送给基本伺服系统,进而减少偏差反馈所需的控制能量.在新型三坐标并联动力头上进行了不同工况的实验,证明该控制策略易于实现,通用性强,可大幅减少高速运动下的跟随误差和力矩波动,明显改善系统的动态特性,提高运动精度.

面向一种新型并联动力头的点矢混合插补方法

为满足一种新型三坐标并联动力头物理样机数控系统的开发需求,研究了五轴数控加工中的点矢混合插补方法,提出了一种基于Hermite插值的双曲线插补算法。分析了并联动力头的姿态变换和关节驱动参数的求解,由数控代码信息建立末端参考点和辅助参考点的位置点集,并运用线性插值方法估计各点上的导矢方向,根据进给速率运用Hermite插值方法在各坐标轴进行插补计算。仿真实验证明了Hermite双曲线插补方法在同等条件下可获得较线性插补和平面矢量插补更好的位姿插补精度,适合于高速高精度自由曲线曲面运动控制。