资源描述：
《直线电机的机床进给控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、美国控制协会记录加利福尼亚1999年6月应用在机床的最终加工的直线电机进料器驱动的控制：鲁棒多输入多输岀方法ChintaeChoi证明过程自动化团队，Tsu-ChinTsao机械和工业工程部门伊利诺州立大学AtsushiMatsubara精密工程部门京都大学摘要本文设计了一种刃8控制器驱动直线电机机床进料器来减少为了最终加工的切削跟踪误差。该控制器的设计采用coprime规范分解方法的线性的动力学模型电机系统，包括在线、交叉耦合常数量获得，因为切削力的反馈认为是持续不断的增益和每条轴的运动速度的标志。结构奇异值的分析表明该
2、设计的控制器具有较好的鲁棒性，尽管存在性能多变的切削力和物质的参数。它被直接实施直线电机X-丫图表，该图表通过DSP板被安装在铳床切割实验上。实验结果验证了在高进料率的情况下能有效减少切削力造成的影响。1说明高速加工越来越需要提高生产效率。进料驱动直接驱动不能消除由齿轮减速造成的结构性反弹。直线电机因其较人的加速度和直接驱动能被更好的应用于机床进料器驱动中。饲料驱动装置和切削过程不再有铳削加工解耦，因为直线电机系统没有传动机制。而消除齿轮出效益高速度跟踪,切割力由于直接耦合并添加了一个更严重的影响跟踪精度被直接反映到电机上
3、。刚度越高越好，直线电机可以抗外干扰。Alter,Tsao两人研究了使用直线电机作为驱动的切削过程。他们指出，系统的稳定性主要依赖互动的切削加工和进料直接驱动。最终加工过程中的切削力主要由周期和直流旋转分量决定。这频率的周期是主要以外的闭环系统带宽。弥补平均分足以减少跟踪而导致的误切割。平均分力通过结合瞬时力在直线和十字方向上被获得。McNab控制线性电机机床饲料驱动束后，表明2轴铳削加工是一种多输入多输出系统，而非通常的两个包含在线的力和交叉的反馈力的单输入单输岀系统。一种基于x-y表多输入多输出控制器系统利用直线电机驱
4、动机床进料器进行最后加工。此控制器用来提高跟踪精确度。动态模型设计的控制器被认为是2个输入2输出系统由于十字力反馈的恒力升幅的耦合。控制器被设计成用来增强系统刚度和减少由切削力引起的跟踪误差。反馈被认为有参数不确定性并且鲁棒控制器的设计使用循环coprime成型方法和规范分解。性能稳定，具有较强的鲁棒性参数变化的力的成果,木质上的未建模的工艺参数，包括•功放引起摘要采用结构进行了动力学奇异值。仿真和实验结果验证的闭环系统鲁棒性维持它的更广泛的变化尽管力量的收益。2.直线电机系统建模忽视的动力学的电器部件，在直线电机x-y表
5、中,它的速度模型描绘成1st-order每轴微分方程,SFcouij•亠/r、kjvz+signty^=—w；mi®mjV代表速度代表质量,b阻尼阻尼、K是输入增益,Fcoul是库仑摩擦系数,i分别等于x,y,现在已经有许多在最终加工切削力模型的研究,但是他们控制冃的是复杂的。基本上切削力由2频率成分组成：直流元件和另一个在牙齿的通过频率。平均分力占有比足以减少跟踪误差，因为循环组成部分振幅不超过平均值20。通过集合瞬吋力获得在前后和十字方向的平均分力。平均分力表达式坊=kiZ尺=3凡和凡分别表示纵向和横向的力，灯和忍分别
6、代表纵向切削和横向耦合力增益。包括最终加工切削力直线电机X-Y表的每轴模型冬+二冬+CouKx二二冷+褊耳一kcv（4）mxmxbpky+—V+・£哑・$妙（卩）=—u+kifv+kcvx（5）MyMymy7直角坐标系2输入2输出的交叉耦合力动态模型3^8冋路形成控制器的设计这种方法使使用一种基于添加剂的归一化不确定性的描述,coprime扰动植物的分解。这是非常吸引人的。我们发现y-iteration需要解决的时候，最优°°-nonn7无追索权。即使“synthesis能保证鲁棒性性能,结果控制器的指令是相当高的并且r-
7、iteration中的y要符合解的存在。%成型方法,以打圈的方式靠近了控制器没有y-迭代。，即使控制器被设计成Hg环成型方法。鲁棒稳定性和鲁棒性控制器性能的形式进行在后面组成中能被//-analysis检验。由外界干扰造成的误差信号反映在直线电机入口一侧"(/+GK)—®、MB—一*MM•■e代表误差，k代表控制器，f代表干扰。误差规范表达式在低频段使用高增益的控制器来减少跟踪误差是可取的。应该选择回路补偿器使得最后的反馈控制器有高增益。但高增益控制器也可能导致系统的带宽变宽，从而使频率的循环组成部分的切削力转动主轴系统内
8、存在带宽。因此,增益的选择和系统带宽应该匹配以使反馈系统不会影响旋转刀具的循环力。出=(S+110)/($+l500)d归g{990,660}Z2x2在本设计中给出在低频卜'口标回路高增益和-20db/dec附近切削频率图1开环和口标的循环系统选择两轴的比例增益使他们有类似的反应时间。采用零到循环补偿器
