基于辨识模型的轨迹误差预测方法

为研究轨迹误差的影响因素及规律,进行加工路径优化和轨迹误差预补偿,并提出一种基于辨识模型的轨迹误差预测方法。采用所建立的数控系统前瞻插补模块对G代码进行插补处理,获得离散位置指令;通过进给系统辨识模型对插补后的位置指令进行加工仿真,得到输出位置;根据插补位置数据和仿真得到的输出位置数据对加工轨迹误差进行计算。仿真结果表明:该方法可以快速计算数控机床联动加工时的轨迹误差值和分布情况,为轨迹误差的成因及规律分析、刀具路径的优化及轨迹误差预补偿的实施提供方法和数据支持。

基于简化摩擦力模型的象限误差位置环预补偿方法

为了减小多轴铣削过程中由于速度反向时的非线性摩擦而引起的象限误差,提出了一种基于位置环的摩擦力预补偿方法。该方法首先建立具有速度和加速度信息的预滑移+Stribeck简化摩擦力模型;然后,将其嵌入数控系统中,根据数控插补指令和简化模型实时计算补偿值叠加到位置指令上;最后通过依次调整两个补偿参数,实现速度反向时的非线性摩擦力预补偿。实验表明,该方法能够将象限误差从15μm减小到2μm,且对较大范围内的加工速度具有较强的适应性,同时能够显著减小非线性摩擦造成的机械系统冲击。

基于双激励信号的双惯量进给系统机械参数辨识

为了提高进给系统机械参数辨识的效率与精度,提出一种基于双激励信号的双惯量进给系统机械参数辨识方法,先采用伪随机二进制信号对机械传动环节进行频域辨识,根据系统的频响特性设计扫频信号频带,采用增广最小二乘法对双惯量动力学模型离散结构和扰动进行无偏估计,使用零极点匹配法将离散传递函数转化为连续时间传递函数,求解系统的机械参数。为了减小非线性摩擦的影响,整个实验过程均在加速中进行。最终模型的输出与实际输出拟合度达到98.61%,残差分析满足理论性能验证指标,提高了双惯量进给系统机械参数辨识精度与效率。