【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控机床
,涉及一种数控机床误差补偿方法,尤其是一种针对数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法。该摩擦误差补偿方法具有高精度、智能化等优点
技术介绍
摩擦是引起高速、高精度数控机床动态误差主要因素之一,且不利于运动控制精度的提高。数控机床摩擦特征在低速时表现为强烈的非线性,主要表现为在速度过零时,非线性的摩擦力的作用使得数控系统无法通过自身控制器来完全消除由摩擦带来的不利影响。由于摩擦误差严重地限制数控机床轮廓精度的提高,因此,关于伺服系统摩擦误差高精度、智能补偿一直是高速、高精度数控技术研究的热点和难点。传统数控机床伺服系统摩擦误差补偿主要依靠调试人员工程调试经验且耗时、费力,无法达到最优摩擦误差补偿效果。由于数控机床伺服系统摩擦特性具有时变特征,为了保持数控机床加工精度,需要调试人员不断调整相关摩擦误差补偿参数导致需要耗费大量人力、生产时间,从而不利于数控机床生产效率的提高。高精度智能摩擦补偿方法更为实际可行有效,可以达到很高的摩擦误差补偿精度且无需人工调试经验,能够智能匹配最优摩擦误差补偿参数,从而节省调试时间、提高数控机床生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点,提供,该方法采用摩擦误差学习模式与摩擦误差补偿模式。在摩擦误差学习模式下,可自动对数控机床摩擦补偿特性参数进行学习,在摩擦误差补偿模式下,可自动实现数控机床不同工况下的高精度摩擦补偿,从而达到提高数控机床生产效率及加工精度的目的。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的本专利技术种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法,包括以下步骤I)首先依据数控机床用户需 ...
【技术保护点】
一种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:1)首先依据数控机床用户需求,读取摩擦误差补偿模块相关设置参数;2)根据输入的参数,摩擦误差补偿模块进行模块工作模式选择;摩擦误差补偿模块,通过模块工作模式选择,工作在摩擦误差补偿模式或摩擦误差学习模式下,其中摩擦误差学习模式下,摩擦误差补偿模块通过粗学习器、精学习器、智能函数生成器来生成精学习摩擦补偿量函数;在摩擦误差补偿模式下,摩擦误差补偿模块通过精学习摩擦补偿量函数、摩擦补偿器、反向点判别器、摩擦补偿效果评价器实现数控机床高精度摩擦补偿;3)设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差补偿模式,当数控机床运动时,精学习摩擦补偿量函数生成精摩擦补偿量,摩擦补偿器依据反向点判别器的输出结果,实现数控机床的高精度摩擦补偿,在此过程中,摩擦补偿效果评价器对摩擦补偿效果进行评价;4)若摩擦补偿效果不满足要求,根据实际摩擦补偿效果要求,重新设置摩擦误差补偿模块相关参数并将摩擦误差补偿模块工作模式设置为摩擦误差学习模式;5)设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差学习模式,数控机床按照正余弦粗学习运动轨迹程序进行运动,摩擦误差补偿模块采集 ...
【技术特征摘要】
1.一种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤 1)首先依据数控机床用户需求,读取摩擦误差补偿模块相关设置参数; 2)根据输入的参数,摩擦误差补偿模块进行模块工作模式选择;摩擦误差补偿模块,通过模块工作模式选择,工作在摩擦误差补偿模式或摩擦误差学习模式下,其中摩擦误差学习模式下,摩擦误差补偿模块通过粗学习器、精学习器、智能函数生成器来生成精学习摩擦补偿量函数;在摩擦误差补偿模式下,摩擦误差补偿模块通过精学习摩擦补偿量函数、摩擦补偿器、反向点判别器、摩擦补偿效果评价器实现数控机床高精度摩擦补偿; 3)设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差补偿模式,当数控机床运动时,精学习摩擦补偿量函数生成精摩擦补偿量,摩擦补偿器依据反向点判别器的输出结果,实现数控机床的高精度摩擦补偿,在此过程中,摩擦补偿效果评价器对摩擦补偿效果进行评价; 4)若摩擦补偿效果不满足要求,根据实际摩擦补偿效果要求,重新设置摩擦误差补偿模块相关参数并将摩擦误差补偿模块工作模式设置为摩擦误差学习模式; 5)设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差学习模式,数控机床按照正余弦粗学习运动轨迹程序进行运动,摩擦误差补偿模块采集的相关运动信号,粗学习器进行相关计算从而得到与反向点加速度对应的最优粗摩擦补偿量数组; 6)在最优粗摩擦补偿量数组的基础上,数控机床按照正余弦精学习运动轨迹程序进行运动,摩擦误差补偿模块采集相关运动信号,精学习器对最优粗摩擦补偿量数组进行相关计算从而得到与反向点加速度对应的最优精摩擦补偿量数组; 7)将步骤6)中得到的最优精摩擦补偿量数组输入到智能函数生成器中,通过相关智能算法自动生成精学习摩擦补偿量函数,摩擦误差学习模式结束; 8)设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差补偿模式,当数控机床运动时,精学习摩擦补偿量函数根据数控机床所处工况自动计算出精摩擦补偿量;摩擦补偿器依据反向点判别器输出的相关信号,将精摩擦补偿量脉冲加入到数控机床相应运动轴伺服控制器速度环速度指令中,从而实现对数控机床伺服系统摩擦误差的高精度补偿; 9)若数控机床运动过程中,摩擦补偿效果不满足实际要求,则重复步骤4)至步骤8),实现数控机床摩擦误差高精度补偿并满足摩擦误差补偿效果要求。2.根据权利要求1所述的数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法,其特征在于步骤I)中,所述摩擦误差补偿模块相关参数为最小加速度Accmin、最大加速度Accmax、加速度区间I特征值Accl、加速度区间2特征值Acc2,上述加速度量均为反向点的加速度值、加速度区间I步长数Numl、加速度区间2步长数Num2、加速度区间3步长数Num3、粗学习运动循环次数Coase_num、精学习运动循环次数F...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯斌,梅雪松,孙挪刚,张东升,牟恩旭,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:
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