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高精度數控分度頭的仿人智能控制方法
- 2018-10-25 -

在机械加工过程中, 控制机床移动部件从一个位置到另一个位置的精确定位, 而不考虑点与点之间的运动轨迹, 这样的系统称之为点位控制系统。我们研制的高精度數控分度頭是一个典型的点位控制系统。它的特点是: 能根据操作者的指令进行各种等分分度和任意分度, 能在若干秒时间内使旋转轴从一个角度位置运转到另一个角度位置并准确锁定在预定的角度位置上, 其定位精度达 2″。就一般点位控制系统而言, 定位精度和定位时间是两项主要技术指标,因此, 在硬件系统设计完成以后, 如何使分度头在最短时间内准确锁定在预定位置上是该装置的软件设计所要考虑的主要问题。本文针对这个问题探讨了一种仿人智能控制方法以求系统 ,达到准确快速的分度定位。

分析系统结构可知影响系统准确定位和快速定位的因素有两方面: 一是机械方面因素。如运动部件的磨损, 机械系统中的间隙、扭曲、爬行、共振、惯性、磨擦, 驱动机构滑动等。二是电气方面的因素。如电动机的性能、传感器的分辨率, 温度的漂移, 外部噪音干扰, 电磁锁紧装置锁紧时的漂移等。由于上述诸多因素的影响, 系统的准确性和快速性控制要求难以兼顾。此外, 由于本系统具有 2″精度要求, 即控制锁定点的位置与预定点位置仅允许±1″的偏离, 采用常规控制往往需要花费较长的时间才能锁定在该范围之内。在本控制方案中, 按时间次佳控制原则, 将控制分为两个阶段, 第1个阶段属快速定位阶段, 以某种加减速控制策略, 尽快使旋转轴转到精确值的粗略范围之内。第2个阶段属准确定位阶段, 以仿人智能控制方法, 补偿各种非线性因素造成的偏离, 准确锁定在精确值范围之内。