工件质量对机床工作台直线电机伺服系统响应性能影响研究.pdfVIP

2014年 5月 机床与液压 Mav20l4 第42卷 第 10期 MACHINETO0L ＆HYDRAULICS Vo1．42No．10 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．10．002 工件质量对机床工作台直线电机伺服系统响应性能的影响研究 彭振洲，熊静琪，张荃莹，王李立 (电子科技大学机械 电子工程学院，四川成都611731) 摘要：数控机床工作台在运行时其承载的工件质量往往不同且变化范围大，工件质量的变化会对其直线电机伺服系统 的性能造成较大影响。分析数控机床工作台直线电机伺服系统在带动不同质量工件的情况下所产生的超调量和调整时间， 发现系统超调量随工件质量的增加成单调增的关系；在工件质量一定的情况下采用非线性PID控制来抑制超调量，缩短调 整时间，找到非线性PID控制的参数 与工件质量之间的对应关系，并进行线性拟合，对非线性 PID控制的参数进行调 整，使在不同工件质量的情况下均能达到较好的响应性能。 关键词：直线电机伺服系统 ；质量变化 ；位置控制 ；变参数非线性PID控制 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2014)10—006—6 ResearchonMachineTableLinearMotorServoSystem Response PerformanceImpactedbyQuality PENGZhenzhou，XIONGJingqi，ZHANGQuanying，WANGLili (SchoolofMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina， ChengduSichuan611731，China) Abstract：TheworkpiecequalitythattheCNC machinetableholdatruntimeisoftendifferentandchangesinrange．Thework- piecequalitychangehasgreatimpactontheperformanceofthelinearmotorservosystem．TheCNCmachinetablelinearmotorservo systemovershootandadjustmenttimeincaseitdroveworkpieceswithdifferentqualitywereanalyzed．Therelationshipbetweenthesys— ten overshootandtheworkpiecequalitywasfoundout．NonlinearPID controlwasusedtosuppressovershootinthecaseofacertain qualityoftheworkpiece．Andtheadjustmenttimewascutdown．theThecorrespondingrelationshipbetweenthenonlinearPIDcontrol parameterKdandworkpiecequalitywasfoundout．Withlinerafit，nonlinera PIDcontrolpraameterscouldbeadjusted．Sobetterre- sponseperfomr ancecanbeachievedindifferentworkpiecequality． Keywords：Linearmotorservosystems；Qualitychange；Positioncontrol；VariableparameternonlineraPIDcontrol 直线电机驱动的数控机床工作台相比旋转电机加 文中所研究的数控机床工作台的特点是需要承载 滚珠丝杠的而言，具有高速、高精、大加速度、大行