用频域幅相调整前馈控制的非圆车削实验

为使活塞数控车削系统能够实现非标准椭圆截面活塞的数控车削 ,以频域幅相调整前馈控制算法为基础 ,设计开发了加工控制程序和系统工作流程。该算法基于被控对象的有限项频率特性序列模型。对一种非标准椭圆截面活塞进行了对比切削实验。经检测 ,加工误差小于 10 μm,达到产品精度要求 ,验证了系统控制算法及工作流程的合理性和可行性     

用于非圆车削的离散重复控制改进算法

为了提高非圆数控车削系统中直线伺服单元的跟踪精度,该文提出了一种改进的离散重复控制算法.该算法中在输入参考信号处直接增加一个比例增益环节,在信号发生器处串联一个超前的时滞环节,并且用一个二阶低通滤波器作为控制系统的补偿函数.这些改进,不仅增加了系统的快速响应性,而且对时滞环节带来的相位滞后得到了一定的抵消补偿.通过数字仿真,发现改进的重复控制算法有很好的跟踪精度和较强的鲁棒性.     

非圆车削加工切削力的辨识

为测量非圆车削的切削力 ,针对最小相位及非最小相位受控系统 ,分别提出了相应算法 ,根据系统输出位置信号及输入的控制力信号 ,辨识出切削力信息。不使用测力传感器 ,从而消除了附加测力传感器所产生的不利因素。实验结果表明 ,该方法可以有效地提取非圆车削加工中各种不同状态时的切削力信息 ,为深入研究非圆车削加工特性提供了一种新手段     

非圆车削中刀具运动实现方法

为了分析非圆车削过程中切削速度和刀具工作角度变化对工件加工质量和刀具使用寿命的影响,建立了非圆车削切削速度和刀具工作角度的数学模型。以椭圆截面活塞和盘形凸轮零件的车削为例,定量分析了刀具工作角度随零件非圆截面周向位置变化的规律。结果表明:非圆车削刀具运动形式取决于零件非圆截面径向尺寸变化范围。提出了非圆车削中的刀具复合运动及其实现方法,设计了一种具有径向往复移动和摆动的刀具驱动机构,适于车削凸轮等零件,可保证最佳的刀具工作状态。     

活塞立体靠模的数控车削加工

为了解决工业生产中活塞立体靠模的制造难题,针对传统磨削工艺,开发了活塞立体靠模数控车削加工方法。阐述了车削立体靠模的成形机理,提出了一种基于频谱分析的前馈控制算法,并实际应用于控制系统之中。实际加工结果表明,加工精度得到显著改善,同时,缩短了加工时间,降低了生产成本。该方法为活塞立体靠模的工业生产提供了一条新途径。     

基于非圆曲线的数控车削宏程序开发及应用

针对数控系统常规手工编程中难以加工非圆曲线的不足,以FANUC数控系统中椭圆曲线的车削加工为研究对象,采用分析归纳法开发出非圆曲线的通用宏程序,并给出该宏程序在椭圆和抛物线曲面零件加工中的编程应用。加工实践表明：该宏程序适用于所有非圆方程曲线的加工,灵活简便,通用性强,有效提高了编程的效率和质量。     

非圆车削高频响应进给系统的结构设计与分析

基于非圆切削对径向进给系统的要求,选用直线伺服电机直接驱动方式,进行非圆切削数控车床径向进给系统的结构设计,分析了刀架和工作平台两个关键结构件的力学性能,并通过活塞环、椭圆和正六边形3个特殊非圆截面零件车削时的速度和加速度特性试验,对设计的进给系统进行了切削性能分析.结果表明,设计的数控车床径向进给系统具有较高的频率响应特性,满足非圆截面零件高速车削加工的要求.     

伺服系统的前馈摩擦力补偿研究

在高精度伺服系统中,摩擦力是影响其低速性能的关键因素。介绍了LIP摩擦模型的特性及其数学描述,基于该模型提出了一种前馈摩擦力补偿方法。通过在伺服系统中仿真表明该方法能有效地提高系统的性能。     

数控车床上非圆曲线车削的方法

本文就数控车床上非圆曲线车削的方法进行阐述。     

前馈控制方法在非轴对称表面加工中的应用

解决非轴对称曲面的车削加工控制中压陶瓷伺服刀架的滞后问题,消除加工中的滞后误差,在分析压电陶瓷刀具迟滞缺点的基础上建立了3种消除迟滞误差的前馈控制数据模型,即：升压模型,峰值降压模型及任意点降压模型,用这些数字模型进行补偿加工实验,最大位移误差为0．05um,补偿前后的加工精度对比表明,采用前馈控制补偿的加工方法能够大大降低加工中的迟滞误差,提高非轴对称曲面的加工精度。     

伺服工作台的修正输入法误差前馈补偿控制

针对特殊形面的高效加工制造，开发了精密快速伺服工作台。在对系统模型进行分析的基础上，对伺服装置进行了ＰＩＤ校正，并提出和实现了修正输入法误差前馈补偿控制，理论分析表明，该控制方法可明显提高系统的精度和动态性能。对批量生产零件具有输入再现性的系统，实施该控制方法无需解析系统的精确模型，也无需占用计算机的实时运算时间，只需通过一次预实验修改输入函数即可完成建模。应用于加工实验，最大加工误差由３６μｍ降低到７μｍ。实际应用表明，该控制方法具有较大的工程实用性和明显的技术效果。     

电力补偿控制系统中用80C196KC快速采样的研究

在电力补偿控制系统用80C196KC单片机对交流电压、电流进行高速采样，三相交流电通过电压、电流互感器加到调理电路后送入80C196KC的A／D模拟输入通道进行采样，经过计算获得电压、电流有效值、有功功率、无功功率等数据。     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在工件刚度较大时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程的安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

高速旋转卡盘及工件刚度对动态夹紧力的影响

为解决高速车削对工件夹紧系统要求越来越高的问题,采用理论分析、有限元计算和实验研究相结合的方法定量分析了高速旋转卡盘和工件刚度对动态夹紧力的影响规律。研究表明:并非100%的卡爪离心力转化为卡盘的动态夹紧力损失,工件刚度越低,动态夹紧力损失越小。卡盘通过其径向刚度和弯曲刚度综合影响动态夹紧力变化,高的卡盘单元径向刚度对降低动态夹紧力损失有利;在较大工件刚度时,采用较低的卡盘弯曲刚度有助于降低动态夹紧力损失。该文的计算模型具有较高的精度,对提高高速车削过程安全性并充分发挥卡盘的高速潜能以及高速卡盘的优化设计与应用具有重要意义。     

基于二项式的高速网络拥塞控制协议

基于HSTCP和二项式拥塞控制协议(BCCP),提出一种新的适用于在高速网络环境下传输流媒体数据的速率控制协议高速二项式协议(HSBCCP).介绍了HSTCP和BCCP,分析了其在高速带宽延迟网络下传输流媒体数据的缺陷;并从HSBCCP与TCP以及HSTCP的拥塞窗口比较,HSBCCP与TCP的链路利用率比较,以及HSBCCP与其他现有高速拥塞控制协议的链路利用率、平滑性以及网络自适应性等多方面作了性能分析.结果表明:HSBCCP具有较高的链路利用率,良好的速率平滑性和网络自适应性,有效地克服了TCP在高速网络中链路利用率不足的问题和HSTCP速率振荡过大的问题.     

节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮研究

提出一种根据给定中心距和传动比范围设计封闭非圆齿轮的方法。在其节曲线形成过程中,引入了节曲线向径变化速度,根据封闭非圆齿轮传动的条件,构建的线性函数,得到节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮;推导新式齿轮的凹凸性、弧长、及压力角公式。通过仿真计算,得到了时间参数1不同的3种非圆齿轮节曲线,比较了3种节曲线及相应传动比函数的变化趋势,总结出传动比函数的对称性随1的变化规律,为新型齿轮的设计选用提供了依据。研究表明:节曲线方程由二次多项式构成的新式齿轮,相对其它非圆齿轮计算简单,构造方便。     

用于非圆截面车削的动圈电机伺服刀架系统的设计

设计了一种新型的由动圈直线电机驱动可用于可凸变椭圆活塞车削的伺服刀架系统，给出了新型刀架机械系统的数学模型及其闭合控制系统的组成，分析了动圈中温升较高的原因，提出了降低动圈铜损、限制温升的措施。     

基于高速以太网的现场总线控制系统

分析各标准的现场总线与高速以太网集成的必要性、可能性及其应用技术.研究现场总线与以太网互联的方法,使不同标准的现场总线与以太网相结合,共同组成全分散、全开放的控制网络.