一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，包括对输入电压进行调整输出调整电压的PI逆模型和信号输入端与PI逆模型的信号输出端通信连接的压电陶瓷换能器，调整电压进入压电陶瓷换能器后能够减小椭圆轨迹的位移误差。本发明专利技术提供的非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统的优点在于：可以使非共振EVC装置在不同工作频率下输出轴长、倾角可灵活调节的椭圆轨迹，实现椭圆轨迹的精密控制；PI逆模型能够准确描述非共振EVC装置各轴向压电陶瓷换能器的动态迟滞特性，可广泛用于压电陶瓷换能器应用于非共振EVC装置的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统
本专利技术涉及数控加工
，尤其涉及一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统。
技术介绍
随着精密及超精密加工技术的迅猛发展,椭圆振动切削由于其降低切削力、抑止工件毛刺产生、提高加工质量、增加刀具寿命等优点,已经受到广泛关注。而椭圆振动切削(ellipticalvibrationcuttingEVC)是由EVC装置实现的，目前根据EVC装置的工作形式可以将其分为非共振EVC装置和共振EVC装置。其中非共EVC装置相比于共振EVC装置有着工作频率可调，产生的椭圆轨迹轴长以及倾角可灵活调整等优势，更加适合于复杂自由曲面的精密加工以及在自由曲面上加工形状、尺度多样的微纳织构。非共振EVC装置的工作原理为，单一轴向的压电陶瓷换能器驱动柔性铰链结构输出位移，相同工作原理的多个轴向的位移可以合成椭圆运动轨迹。在非共振EVC装置中，各轴向输入电压-输出位移关系可以用压电迟滞模型来描述，基于算子类的PI模型可以准确描述复杂迟滞现象，PI模型可以看做是由不同阀值的Play算子加权叠加得到，Play算子描述的输入与输出的关系如图1所示，数学表达式为：其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，其特征在于：包括对输入电压进行调整输出调整电压的PI逆模型和信号输入端与PI逆模型的信号输出端通信连接的压电陶瓷换能器，调整电压进入压电陶瓷换能器后能够减小椭圆轨迹的位移误差。

【技术特征摘要】
1.一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，其特征在于：包括对输入电压进行调整输出调整电压的PI逆模型和信号输入端与PI逆模型的信号输出端通信连接的压电陶瓷换能器，调整电压进入压电陶瓷换能器后能够减小椭圆轨迹的位移误差。2.根据权利要求1所述的一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，其特征在于：所述PI逆模型的构建方法包括以下步骤：步骤1：用分段动态权值的方法建立率相关PI模型；步骤2：求解步骤1中率相关PI模型的参数；步骤3：对率相关PI模型求逆模型。3.根据权利要求2所述的一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，其特征在于：步骤1所述的率相关PI模型的动态权值为，其中，ωi是静态PI模型的阈值为ri时的算子权值，为动态权值ωi(u(t))的变化函数，其中，u为非共振EVC装置各轴向的驱动电压，和分别是u的一阶和二阶导数，ωi(i＝1,2,…,n)表示率无关模型权值，σ1、σ2、σ3、σ4为动态化引入的参数；描述非共振EVC装置各轴向运动位移和驱动电压关系的率相关PI模型表示为：其中，ωi(u(t))为分段动态化权值，为Play算子输出，n为Play算子数量。4.根据权利要求3所述的一种非共振EVC装置的椭圆轨迹误差控制系统，其特征在于：步骤2中求解率相关PI模型动态权值ωi(u(t))的方法为：1)求解算子权值ωi：静态PI模型为，其中，为Play算子输出，ri为Play算子阈值；选取静态PI模型所用到的Play算子的个数n，算子阈值ri选取原则为，算子权值ωi(i＝1,2,…,n)由静态下迟滞环数据采用二次规划算法求解模型与实测值的和方差最小得到；2)求解变化函数的动态化参数σ1、σ2、σ3、σ4：动态化参数σ1、σ2、σ3、σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张臣，栾博，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32