五轴机床运动学建模与几何误差补偿

相对三轴机床,五轴机床包含三个线性轴和两个旋转轴,轴数和轴类型的增加使得五轴机床的几何误差建模更加复杂。本文基于齐次坐标变换理论,构建各线性轴和旋转轴的DH矩阵和误差矩阵,通过运动链配置关系获得考虑几何误差的五轴机床的运动学模型;基于梯度方法,构建轴空间和笛卡尔空间的微分运动映射雅克比矩阵;结合考虑误差的正运动学和误差映射模型,获得末端位姿偏差与轴端位置偏差的补偿量映射关系;实现考虑误差的通用五轴机床逆运动学迭代求解。仿真和分析证明所提方法可以有效改善机床各运动轴装配偏差引起的加工轮廓误差。

基于预估观测器的二自由度速度控制器设计

高速高精度伺服控制系统中,预估观测器可以消除反馈信号的相位延迟和采样噪声.但由于伺服控制系统通常采用比例-积分-微分(PID)控制器进行反馈调节,即使与预估观测器结合使用,仍不能满足高速高精度系统环路性能的需要.针对此问题,引入一种基于预估器观测器的二自由度控制器算法,并给出其在焊线机??-??平台直线电机速度控制器中的设计方法.仿真和实验结果表明,所提出的算法不仅可以保证系统控制的精度,而且能够提高系统的速度和位置跟随特性.