[发明专利]基于小位移直驱力矩转台伺服参数优化方法

权利要求书

1.基于小位移直驱力矩转台伺服参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：将电子千分表(1)固定在主轴(4)或其他非运动区域上；

S02：在转台(2)零位时，校正标准块(3)测量平面与转台(2)Y轴平行；

S03：根据转台(2)运动特性，基于小位移编写转台(2)运动程序；

S04：设计正交试验表，根据正交试验表进行测量；

S05：运行运动程序，读取电子千分表(1)上的数值，根据理论位移值和实际读数值得到C轴转台(2)的定位偏差值，根据C轴转台(2)回程后的读数值得到重复定位偏差值；

S06：填写正交实验表，计算极差，分析敏感因素，调整伺服参数并对该参数进行验证；

所述的S01步骤中电子千分表(1)是通过磁座(5)和表杆(6)固定在主轴(4)上，确保千分表不受外界运动影响，保证读数精准；

所述的S02步骤具体为：

S02.1：编写临时程序使转台(2)回到零位，标记此处为初始位置；

S02.2：将标准块(3)竖直放置于转台(2)上，通过数控机床手轮控制直线轴运动，使电子千分表(1)与标准块(3)测量平面接触；通过手轮控制机床Y轴运动，使电子千分表(1)在标准块(3)的测量平面范围内运动，根据电子千分表(1)的读数，调整标准块(3)使Y轴运动过程中电子千分表(1)显示的数值不变，完成标定，使用胶水或磁座固定住标准块(3)；

所述的S02.2中的标准块(3)为100×50×10的量块；

所述的S03步骤中基于小位移编写转台(2)的运动程序如下所示：

G90 G01 C0 F100；(转台回到0位)G04 X05；(暂停5秒)

G91 G01 C1 F100；(转台旋转1°)G04 X05；(暂停5秒)

G91 G01 C-1F100；(转台旋转-1°)G04 X05；(暂停5秒)；所述的S05步骤具体为：

S05.1：运行测量程序前，确保电子千分表(1)表头与标准块(3)接触，使得千分表(1)的读数为行程的一半并清零，确保在运动过程有足够的位移量来保证读数，避免出现行程不足或无接触无数值；

S05.2：运行测量程序，通过C轴转台(2)微小角度(1°)旋转，读出转台(2)在经过旋转微小角度后的位移s’；由于标准块(3)的回转半径r，旋转角度较小，根据微小角度旋转的位移计算公式：获得理论运动位移；根据测量的位移s’和理论位移s之间的差值，获得定位偏差e_i＝s-s’，其中i为正交试验的序号；通过程序使C轴转台(2)转动-1°，得到与初始状态的偏差读数Δe_i，其中i为正交试验的序号；

S05.3：重复S05中的具体步骤三次，记下每次数值，分析比较数值变化，获取较为合理的数值；

所述的S04步骤中设计的正交试验表，以位置环增益参数Kpp、速度环增益参数Kvp、速度环积分时间参数Kvi和负载转动惯量J为因素；以各参数的数值为水平；以定位偏差和重复定位偏差为指标；

所述的S05.4步骤中合理数值的分析主要是：通过三次测量查看所得e_i和Δe_i是否有较大的突变值，如果有重新测量，如果没有则取三次的中较大的数值为本次偏差；所述的S06步骤具体为：

S06.1：将试验测得的e_i和Δe_i填入正交试验表中的指标一栏；计算各因素试验指标的平均值

S06.2：计算各因素的极差值R_j反映了第j列因素的水平变动时，试验指标的变动幅度；R_j越大，说明该因素对试验指标的影响越大，因此也就越重要；

S06.3：将相应数据填入正交试验表，完成分析，得到较优参数组合。