多轴数控机床轮廓误差模型及耦合控制方法研究

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3、研究工作及取得的研究成果。尽我所知，论文中不包含其他人己经发表或撰，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过一的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｉ时间）：公研究生签名：文比年日ｊ关于论文使用授权的说明、；本人完全了解山东理工大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可Ｗ用不同方式在不同媒体上发、表，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存汇、传播学位

4、论文的全部或部分内容编学位论文。（保密的学位论义在解密后应遵守此协议）研究生签名；时间：＞０比年《月巧日式）赫。＞０导师签名时间；皮年名月化０若（扭是《学位论文出版授权书》本人完全同意》《中国优秀博硕ｉ学位论文全文数据库出版章程＂＂＂（下简称章程），愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊（光＂盘版）电子杂志社在《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》中全レＵＪ？文发表。《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》可：：电子、网络＇及其它数字媒体形式公开出版，并同意编入《中国知识资源总库；，在《中国博硕±学位论文评价数据库》中使用和

5、在互联网上传播，同＂＂意按章程规定享受相关权益。作者签名：却寺导师签名年＾月皮日１〇／１文年月女曰－－。２研究生学号１０４３３了２〇３所在晓秦１１ＩＩ‘■！姑受１兩辞跨山东理工大学硕士学位论文摘要摘要数控机床的轮廓误差控制精度直接影响产品加工质量，随着高新技术的发展和机械产品更新换代速度的加快，企业对零件精度要求越来越高，这就迫切需要高效率、高精度数控机床的出现。在现代加工制造技术领域，如何进行高速、高精度的数控加工以成为新的研究方向和研究重点。在精密数控机床的研发领域，通过增加机床材料刚度或提高装配精度的方法会极大地增加投资成，且精度

6、提高幅度已很难满足加工业对产品加工精度日益增长的需求；轮廓误差耦合控制技术因其性价比高、可操作性强、补偿效果好而备受青睐。因此，本文针对多轴数控加工中的轮廓误差精度的控制方面做了如下研究：（1）从轮廓误差耦合控制的根源出发，在分析了传统轮廓误差计算模型计算精度低、实时性差等不足的基础上，针对空间任意曲线和有明确表达式的空间曲线分别设计了轮廓误差计算模型，设计的轮廓误差计算模型对轮廓误差的计算更加高效、实时。（2）传统PID控制器最大的缺陷是控制参数固定不变，无法根据加工环境实时调整，这一理论上的缺陷会严重影响系统的抗干扰能力，对于真实加工环境中存在的外部突发干扰

7、，传统PID控制器很难满足高精度的加工要求。针对这一缺陷，本文结合模糊逻辑控制策略和PID控制技术设计了一种参数实时智能调整的模糊PID控制器，使控制系统即使在外部突发干扰的情况下也能同时获得了较好地鲁棒性和满意的控制精度。（3）针对工业领域对零件廓精度不断增长的需求，本文针对不同的轮廓误差计算模型，分别设计了以PID控制器为主要控制模块的轮廓误差耦合控制方案和以模糊逻辑PID控制器为主要控制模块的轮廓误差耦合控制方案。经过仿真验证，这两种方案较传统PID控制策略在加工精度和抗干扰能力上都有较大提升。关键词：轮廓误差；误差计算模型；PID；耦合控制；模糊逻辑控制

8、I山东理工大学硕士学位论