开式液体静压导轨油膜厚度控制方案的研究

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文开式液体静压导轨油膜厚度控制方案的研究姓名：张晓彤中请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：邵俊鹏20070301哈尔滨理T大学T学硕t学位论文开式液体静压导轨油膜厚度控制方案的研究摘要由于具有高刚度、高精度、低磨损等技术优势，液体静压导轨被广泛应用于数控机床领域。液体静压导轨的刚度、承载能力及其工作性能主要取决于导轨的油膜厚度:确保导轨油膜厚度始终处于最优值对于保证液体静压导轨性能是十分必要的。现有的液体静压导轨采用定量式供油系统，其供油系统不具有油膜厚度的调节能力；在工作过程屮，导轨间的油膜厚度随承载的变化而变化，有时甚至超出了规定的范围，这

2、不仅降低了油膜刚度和承载能力，同时也降低了数控机床的加工精度和加工范围。因此，有必要对现有的液体静压导轨供油系统进行改进，并采用相应的控制方案来提高液体静压导轨的刚度和承载能力。本文在分析现有供油系统和矢量变频调速技术特征的基础上，给出了基于矢量变频调速技术的异步电动机数学模型，提出了由变频器、异步电动机、定量泵构成的开式液体静压导轨改进型供油系统，推导了其数学模型。由于采用变频器控制异步电动机转速，因此该系统可以在工作过程中调节定量泵的流量，从而调整液体静压导轨的油膜厚度，使其在工作过程中趋于恒定。本文针对在工作过程中油膜厚度随载荷变化的现象，在改进型供油系统中添加了控制器

3、环节，提出了开环控制方案和闭环控制方案；给出了相应的控制环节计算流程和各功能环节的实现流程；并对这两种控制方案进行了软件仿真，分析了这两种控制方案的油膜厚度调节性能。由于，基于闭环控制的改进型供油系统对油膜厚度的调节将岀现滞后现象；因此，为了解决调节滞后现象，本文提岀了基于匹配算法的改进型闭环控制方案，给岀了该方案的控制流程，有效地解决了批量生产时油膜厚度的，调节滞后现象。关键词开式液体静压导轨；油膜厚度；矢量变频调速；闭环控制竺至鑒詈三杳耋三兰堡圭兰堡丝兰StudyontheControlscheme0f0i1FilmThicknessAdjustment0f0penedH

4、:ydrostaticSIidewayAbstracw•1thadVantagesofhighaccuracyand1arger■1g■1dityaswe11嬲1owattrit■10n.thehydrostatics1idejwayisw•1de1yaPp1iedinthefieldofCNCMachineT0o1S・Itsrigidity,bear■1ngcaPacityandoPeratingperformaincema■1n1y1■1eonitsoilfi1mthicknesS・It■1sessent■1a1t0guaranteetheopt■1mumVa1ueof0

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