论文部分内容阅读
数控车床是工程机械的重要设备之一,它综合了机械、电子、自动控制、精密检测等高科技术。随着社会的多样化需求及相关技术的不断进步,数控车床正向着高精度、高速度的领域发展。其中,进给伺服系统作为数控装置和车床机械传动部件间的联系环节,其动态性能和静态性能决定了数控车床刀塔的运动速度、定位精度及工作可靠性等技术指标。所以,研究与提高伺服系统的技术性能及可靠性,是实现高精密数控车床的关键技术,对于数控车床具有重大现实意义。本课题属国家十一五机床重大专项(HTC325μn),内容为精密数控车床的刀塔进给伺服系统设计,主要做了以下几方面的研究工作:(1)在分析刀塔进给伺服系统和电力拖动自动控制工作特点的基础上,采用了全闭环位置伺服控制的设计方案对精密数控车床刀塔进给伺服系统进行控制。(2)对PMSM进给伺服系统的驱动、调速、机械传动和进给环节进行了设计建模。(3)为PMSM进给伺服系统的主要部件进行了实际选型。(4)对PMSM进给伺服系统进行了参数整定,对系统进行Simulink仿真,并从时域、频域两方面对系统的性能指标进行了分析。(5)采用模糊自适应PID、混合型模糊-PID及传统PID三种控制策略分别对PMSM进给伺服系统进行智能控制,并对三种控制策略下的性能进行了比较分析。研究结果表明,PMSM进给伺服系统能够满足精密数控车床刀塔的进给要求。而且三环结构可使进给系统的定位精度大大提高;其中全闭环控制有效地减少了机械传动部分给系统带来的误差。