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数控机床进给伺服系统模糊PID控制研究 被引量:16
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作者 罗和平 汲军 +1 位作者 杨赫然 孙鲁尧 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期159-162,共4页
数控机床进给伺服系统的各个环节具有较强的时变参数性和非线性,并且易被进给系统的振动和负载所扰动,传统PID调节方式缺乏对这种复杂耦合系统的自适应性。现将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与传统PID控制方法相联合,既继承了传统方法... 数控机床进给伺服系统的各个环节具有较强的时变参数性和非线性,并且易被进给系统的振动和负载所扰动,传统PID调节方式缺乏对这种复杂耦合系统的自适应性。现将具有较好鲁棒性的模糊控制方法与传统PID控制方法相联合,既继承了传统方法简便、准确、快速的优势,又融入了模糊推理方法,对其参数进行调节,使之具有灵活变动的能力。对所生产某型数控车床的进给伺服系统建立数学模型并进行仿真研究,由仿真输出曲线可以看出,模糊PID控制方法较传统PID控制方法的控制效果更好。 展开更多
关键词 数控机床 进给伺服系统 模糊PID控制 控制仿真
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数控机床进给伺服系统研究进展 被引量:7
2
作者 吴子英 刘宏昭 +1 位作者 王胜 刘丽兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期148-155,160,共9页
针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进... 针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进给系统动态性能的非线性因素,详细论述了多种摩擦和间隙控制补偿方案及其各自特点。最后,针对当前进给系统建模及控制方面存在的不足提出了几点展望,为今后进给系统的相关研究提供了参考。 展开更多
关键词 进给伺服系统 传动结构 性能预测 力学建模 控制补偿
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数控机床进给伺服系统特性影响加工精度的分析 被引量:9
3
作者 孙建仁 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2004年第3期45-47,共3页
讨论了系统稳态特性对轮廓误差的影响,认为在闭环控制系统中进行连续切削加工时,轮廓跟随精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关.同时介绍了位置环增益与跟随误差的概念,推导了跟随误差与轮廓误差之间的数学描述,分析了在加工直线轮... 讨论了系统稳态特性对轮廓误差的影响,认为在闭环控制系统中进行连续切削加工时,轮廓跟随精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关.同时介绍了位置环增益与跟随误差的概念,推导了跟随误差与轮廓误差之间的数学描述,分析了在加工直线轮廓和圆弧轮廓时跟随误差与轮廓误差之间的关系,以进一步提高零件轮廓的加工精度. 展开更多
关键词 数控机床 进给伺服系统 位置环增益 跟随误差 轮廓误差
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基于数控机床进给伺服系统的研究综述 被引量:6
4
作者 杨早娥 石品德 《机床与液压》 北大核心 2008年第12期56-57,74,共3页
基于数控机床进给伺服系统技术要求,阐述了数控机床进给伺服系统的现状与发展,揭示了数控机床进给伺服系统为适应超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的需要,必将朝着高科技和网络化等现代全数字控制伺服系统及由直线电动... 基于数控机床进给伺服系统技术要求,阐述了数控机床进给伺服系统的现状与发展,揭示了数控机床进给伺服系统为适应超高速切削、超精密加工、网络制造等先进制造技术的需要,必将朝着高科技和网络化等现代全数字控制伺服系统及由直线电动机驱动的直线伺服系统方向发展。 展开更多
关键词 数控机床 进给伺服系统
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数控机床进给伺服系统的性能评估与改进 被引量:13
5
作者 李佳特 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第10期112-115,共4页
文章介绍了伺服系统在数控加工中的作用以及伺服系统的主要性能指标。并根据这些性能指标评估伺服系统。
关键词 数控机床 进给伺服系统 数控加工 性能评估 性能指标
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数控机床进给伺服系统常见故障诊断与维修 被引量:6
6
作者 韩京海 郭燕 《机床与液压》 北大核心 2010年第16期93-94,52,共3页
结合具体实例,介绍数控机床进给伺服系统常见故障类型,如超程、过载、回参考点故障、伺服电机不转、振动、位置误差、爬行、漂移等,并给出相应的诊断方法和处理过程。
关键词 进给伺服系统 故障诊断 维修
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基于神经元网络的数控机床进给伺服系统的研究 被引量:1
7
作者 陈丽 吴海 刘长有 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2004年第1期64-67,共4页
利用神经元网络的逼近能力,采用一般训练与特别训练相结合的方法对神经元网络进行训练,求得了机床伺服系统的前馈补偿控制器,弥补了系统的动态延迟.计算机仿真实验表明,采用这种前馈加反馈的监督控制方法,不仅可确保控制系统的稳定性和... 利用神经元网络的逼近能力,采用一般训练与特别训练相结合的方法对神经元网络进行训练,求得了机床伺服系统的前馈补偿控制器,弥补了系统的动态延迟.计算机仿真实验表明,采用这种前馈加反馈的监督控制方法,不仅可确保控制系统的稳定性和鲁棒性,而且可有效地提高系统的精度和自适应能力. 展开更多
关键词 神经元网络 特别训练 伺服系统 数控机床
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基于ASGSO的数控机床进给伺服系统分数阶控制 被引量:5
8
作者 张俊男 付华 +1 位作者 陆鹏 付强 《机床与液压》 北大核心 2023年第6期142-148,共7页
为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比... 为满足数控机床对加工精度的要求,针对交流永磁同步电机驱动的进给伺服系统在不同工况下存在的扰动、摩擦、变负载、惯性力矩等非线性问题,设计一种自适应步长的萤火虫算法(ASGSO)优化的分数阶PID控制器(ASGSO-FOPID)。FOPID控制器相比传统控制器动态性能突出,能够对非线性环节进行更好的控制。利用ASGSO算法全局搜索能力,获得最优数控机床进给伺服系统分数阶PID控制器参数。建立数控机床进给伺服系统模型,分别采用PSO-FOPID、状态转移STA-FOPID、ASGSO-FOPID控制进给伺服系统进行对比。仿真和实验结果表明:提出的ASGSO-FOPID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、精度高等优点,该方法能够有效地提高数控机床的定位精度和加工精度。 展开更多
关键词 数控机床 永磁同步电机 伺服系统 分数阶PID控制器 自适应步长萤火虫算法
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数控机床进给伺服系统特性对轮廓误差的影响 被引量:4
9
作者 孙建仁 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第10期59-61,共3页
文章讨论了进给伺服系统稳态特性对轮廓误差的影响。介绍位置闭环控制模型与跟随误差的基本概念 ,推导跟随误差与轮廓误差之间的数学描述 ,分析在加工直线轮廓和圆弧轮廓时跟随误差与轮廓误差之间的关系 。
关键词 进给伺服系统 轮廓误差 数控机床 加工精度 制模 圆弧 零件 跟随误差 稳态特性 闭环控制
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数控机床进给伺服系统的性能分析 被引量:8
10
作者 张群生 《机床与液压》 北大核心 2009年第8期63-65,共3页
数控机床进给伺服系统是一个高精度的位置跟踪和定位系统,是数控机床的关键部分。建立了数控机床进给伺服系统数学模型,对其性能及影响性能的因素进行了分析,提出了保证机床正常使用的条件,具有一定的实际参考价值。
关键词 数控机床 伺服系统 稳定性 响应特性 稳定误差
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数控机床进给伺服系统挠性联接分析与研究
11
作者 常家东 孙小捞 《机床与液压》 北大核心 2004年第8期169-170,共2页
本文对开环及半闭环控制的数控机床的伺服进给系统中 ,伺服电机和滚珠丝杠采用挠性联轴器直联结构的不同轴度误差对数控机床的定位误差的影响进行了理论分析计算。分析了联接不同轴误差产生的原因 ,提出了联接结构的设计。
关键词 数控机床 伺服系统 挠性联接 定位误差
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数控机床直线电机进给伺服系统的动态特性分析与研究 被引量:5
12
作者 李忠群 欧阳芷楠 +4 位作者 刘鸿 丁鹏 孙健聪 曾朝朋 朱思佳 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期78-85,共8页
针对数控机床中控制误差对零件精度与表面质量的影响,探讨机床直线电机进给伺服系统的建模、参数辨识、评估与优化等关键问题。通过对永磁同步直线电机模型和进给伺服系统控制器进行建模,确立系统的基本框架。为了精准捕捉其动态特性,... 针对数控机床中控制误差对零件精度与表面质量的影响,探讨机床直线电机进给伺服系统的建模、参数辨识、评估与优化等关键问题。通过对永磁同步直线电机模型和进给伺服系统控制器进行建模,确立系统的基本框架。为了精准捕捉其动态特性,在参数辨识方面,采用卡尔曼滤波的辨识方法对伺服系统的质量、黏性阻尼系数及库仑摩擦力进行辨识,并将辨识参数代入系统模型,验证了卡尔曼滤波辨识结果的准确性。最后,为减小机床控制误差,针对进给伺服系统的评估与优化提出时域性能指标,并通过试凑法对进给伺服系统的控制进行参数优化,同时验证了优化参数的可靠性。 展开更多
关键词 数控机床 进给伺服系统 动态特性 参数辨识 评估与优化
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采用比例积分滑模控制的数控机床进给系统误差仿真研究
13
作者 吴金文 周珣 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期448-453,共6页
为了提高数控机床进给系统控制系统的抗干扰能力,降低运动轨迹跟踪误差,设计了滑模控制-比例积分(SMC-PI)控制方法,并对进给系统运动位移、速度和加速度进行了仿真。给出了数控机床进给系统简图,并介绍了其工作原理。将滑模控制系统与... 为了提高数控机床进给系统控制系统的抗干扰能力,降低运动轨迹跟踪误差,设计了滑模控制-比例积分(SMC-PI)控制方法,并对进给系统运动位移、速度和加速度进行了仿真。给出了数控机床进给系统简图,并介绍了其工作原理。将滑模控制系统与比例积分微分(PID)控制系统进行结合,设计出数控机床进给系统SMC-PI控制方法。用李雅普诺夫函数对SMC-PI控制系统的稳定性进行证明,使数控机床进给系统控制系统具有更好的抗干扰能力。以不同外界环境为例,利用Matlab软件对进给系统运动位移、速度和加速度进行仿真。结果显示,在无干扰外界环境中,基于传统PID控制和SMC-PI控制方法,机床进给系统运动位移、速度和加速度跟踪误差相差不大。在有干扰外界环境中,基于SMC-PI控制方法明显优于传统PID控制方法,机床进给系统运动位移、速度和加速度跟踪误差较小。基于SMC-PI控制方法,能够提高数控机床进给系统运动轨迹跟踪精度,具有抗干扰能力。 展开更多
关键词 数控机床 进给系统 滑模控制 PID控制 误差 仿真
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数控机床闭环进给伺服系统运动误差的研究 被引量:10
14
作者 李宏胜 《机床与液压》 北大核心 2007年第2期69-72,共4页
机床数控系统根据插补结果发出位置控制指令对各坐标轴进行独立的位置闭环控制,驱动相应的机械传动机构,最终实现精确的轮廓进给运动。本文研究了各轴位置闭环控制特性对轮廓误差的影响,分析了两坐标轴进给运动控制系统圆弧运动时因伺... 机床数控系统根据插补结果发出位置控制指令对各坐标轴进行独立的位置闭环控制,驱动相应的机械传动机构,最终实现精确的轮廓进给运动。本文研究了各轴位置闭环控制特性对轮廓误差的影响,分析了两坐标轴进给运动控制系统圆弧运动时因伺服系统有限带宽引起的半径误差和运动轴性能不匹配引起的椭圆误差,并进行了仿真验证。 展开更多
关键词 数控机床 伺服系统 运动误差
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利用置信规则库的数控机床伺服系统故障诊断 被引量:12
15
作者 张邦成 尹晓静 +3 位作者 王占礼 周志杰 张玉玲 吕康文 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期694-700,729,共7页
为了诊断数控机床伺服系统故障,针对数控机床伺服系统故障原因和征兆之间存在的复杂非线性关系,提出利用置信规则库(belief rule base,简称BRB)对伺服系统进行故障诊断。该方法能够利用各种类型的信息,建立输入和输出之间的非线性模型,... 为了诊断数控机床伺服系统故障,针对数控机床伺服系统故障原因和征兆之间存在的复杂非线性关系,提出利用置信规则库(belief rule base,简称BRB)对伺服系统进行故障诊断。该方法能够利用各种类型的信息,建立输入和输出之间的非线性模型,通过优化模型对系统进行故障诊断。为了解决专家给定的初始BRB中参数不精确的问题,结合可以获得的伺服系统发生故障时的信息类型,基于数值观测值的优化学习模型对由专家给定的初始BRB系统中的参数进行训练,对数控铣床伺服系统中工作台的故障进行诊断。实验结果表明,利用该方法训练后的BRB系统能够准确反映系统的行为,可充分利用各种不确定信息,提高故障诊断精度。 展开更多
关键词 置信规则库 专家系统 故障诊断 数控机床 伺服系统
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数控机床进给系统交流伺服电机选择 被引量:19
16
作者 张清 周艳玲 刘炳山 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 1998年第7期18-20,共3页
参考日本三菱株式会社的伺服进给系统的交流电机的选择方法,并结合实例介绍交流伺服电机选择。
关键词 电机 交流伺服电机 数控机床 进给系统
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伺服系统动特性对数控机床圆轨迹加工精度影响的机理 被引量:16
17
作者 虞文华 吴昭同 杨世锡 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期21-23,共3页
基于数控机床伺服进给系统的动态数学模型,通过求解微分方程,详细分析伺服系统简化为一阶或二阶系统时其对数控机床圆轨迹加工轮廓误差的影响规律,得出一些有用的结论。
关键词 数控机床 轮廓误差 伺服系统 圆轨迹加工精度
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数控机床伺服系统的模糊自整定PID仿真研究 被引量:14
18
作者 李国志 任小洪 任兵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第6期67-70,共4页
以数控机床进给伺服系统为研究对象,结合模糊控制和PID调节的各自优点,分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的伺服系统仿真模型,对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊... 以数控机床进给伺服系统为研究对象,结合模糊控制和PID调节的各自优点,分析研究模糊PID控制器的实现方法。运用MATLAB建立应用模糊PID控制的伺服系统仿真模型,对模糊PID控制器的设计方法与应用效果进行了研究探讨。仿真实验结果表明模糊PID控制器能够很好的弥补常规PID控制整定不良、性能欠佳和适应性差的缺点,有效地减少了系统响应的超调,具有良好的动态特性。 展开更多
关键词 模糊PID 数控机床 伺服系统 仿真
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数控机床伺服系统动态特性的理论分析与仿真研究 被引量:4
19
作者 范晋伟 刘栋 +2 位作者 杨磊 张哲 欧阳冠军 《机床与液压》 北大核心 2008年第2期159-162,共4页
运用拉格朗日动力学普遍方程,分别以电气系统电荷量、伺服电机输出转角以及滚珠丝杠扭转角为广义运动坐标,从系统能量的角度,依次建立起伺服控制系统、机械传动系统以及机电偶合系统的动力学模型,分析了伺服控制系统、机械传动系统以及... 运用拉格朗日动力学普遍方程,分别以电气系统电荷量、伺服电机输出转角以及滚珠丝杠扭转角为广义运动坐标,从系统能量的角度,依次建立起伺服控制系统、机械传动系统以及机电偶合系统的动力学模型,分析了伺服控制系统、机械传动系统以及彼此间相互耦合的动态特性,以计算机仿真分析方法为手段,分析比较了不同的控制调节方案以及不同的设计参数对伺服系统动特性所造成的影响,找到了影响机电偶合系统动态性能的关键影响因素和调整方向。对于伺服系统的设计、控制参数合理设置以及保证伺服系统的动力性能具有重要意义。 展开更多
关键词 伺服系统 动态特性 数控机床 仿真
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新型DSP在数控机床伺服系统中的应用研究 被引量:3
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作者 窦汝振 许镇琳 赵恩旭 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第8期47-48,50,共3页
介绍了一种新型的电机控制专用芯片DSP5 6F80X ,并结合DSP5 6F80X推导出空间矢量PWM(SVPWM)的数字算法 ,最后给出了二者在数控机床伺服系统中的应用。实验证明 ,本文系统具有良好的动静态性能。
关键词 DSP 数控机床 伺服系统 应用研究
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