[发明专利]一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法及系统在审
| 申请号： | 202111441415.9 | 申请日： | 2021-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN114326592A | 公开（公告）日： | 2022-04-12 |
| 发明（设计）人： | 张勇;杨伟明;王宇 | 申请（专利权）人： | 广东机电职业技术学院 |
| 主分类号： | G05B19/408 | 分类号： | G05B19/408;H02P23/00;H02P23/20;H02P25/06 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 李君 |
| 地址： | 510515 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 适用于 片非圆 车削 控制系统 伺服 控制 方法 系统 | ||
1.一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，
建立并片非圆车削控制系统中的直线电机平台数学模型；
根据所述直线电机平台数学模型，针对并片非圆车削高精度高速往返切削建立三环传递函数；即负责横向非圆进给的直线电机采用PID/PI/PI伺服三环基本控制策略；
根据并片非圆车削的并片外圆轮廓车削加工形式在三环控制的位置环加入速度加速度前馈控制策略，得到基于速度加速度前馈控制的系统控制传递函数；
在三环控制的位置环加入基于并片非圆轮廓车削模型的动力学补偿控制策略，得到系统整体传递函数；
通过所述系统整体传递函数，得到本非圆车削控制系统中负责横向非圆进给车削的直线电机的输出值，完成伺服控制。
2.根据权利要求1所述的一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，所述直线电机平台数学模型，具体如下：
式中，Kf是直线电机力常数，L是直线电机电枢电感,m是直线电机移动质量，R是直线电机电枢电阻，B是粘滞摩擦系数，S为拉普拉斯变换后复空间变量，其物理意义对应为实空间的时间，单位为ms。
3.根据权利要求1所述的一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，所述三环传递函数为PID/PI/PI的三环传递函数；所述三环基本控制策略具体为负责横向非圆进给的直线电机分别采用PID/PI/PI的伺服电流环、速度环和位置环基本控制策略。
4.根据权利要求3所述的一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，所述负责横向非圆进给的直线电机采用PID/PI/PI伺服三环基本控制策略，PID/PI/PI的三环传递函数具体如下：
式中，Kip为电流环比例系数，Kii为电流环积分系数；Kvp为速度环比例系数，Kvi为速度环积分系数；Kpp为位置环比例系数，Kpi为位置环积分系数，Kpd为位置环微分系数，Kf是直线电机力常数，L是直线电机电枢电感,m是直线电机移动质量，R是直线电机电枢电阻，B是粘滞摩擦系数，S为拉普拉斯变换后复空间变量，其物理意义对应为实空间的时间，单位为ms。
5.根据权利要求1所述的一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，在三环控制的位置环加入速度加速度前馈控制策略，具体为：在三环控制的位置环控制中加入速度和加速度前馈控制，得到基于速度加速度前馈控制的系统控制传递函数。
6.根据权利要求5所述的一种适用于并片非圆车削控制系统的伺服控制方法，其特征在于，所述在三环控制的位置环加入基于并片非圆轮廓车削模型的动力学补偿控制策略，具体为：基于速度加速度前馈控制的系统控制传递函数的基础上，在三环控制的位置环控制中加入基于并片非圆轮廓车削模型的动力学补偿控制，得到系统整体传递函数。
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