[發(fā)明專利]非圓曲面XY直驅(qū)加工廓形誤差交叉耦合控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410068757.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN103869748A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭寶營;韓秋實(shí);楊慶東;李啟光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種非圓曲面XY直驅(qū)加工廓形誤差交叉耦合控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：順次耦接的X軸指令接收單元、X軸位置控制器、X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和X軸傳感器，順次耦接的Y軸指令接收單元、Y軸位置控制器、Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和Y軸傳感器，以及前饋交叉耦合控制器；其中，

各軸傳感器分別耦接各軸指令接收單元，反饋觀測(cè)到的各軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的位置驅(qū)動(dòng)結(jié)果；

各軸指令接收單元還分別與前饋交叉耦合控制器兩輸入端耦接，將指令位置與位置驅(qū)動(dòng)結(jié)果進(jìn)行比較，得到各軸的位置跟蹤誤差；

前饋交叉耦合控制器的兩輸出端分別耦接各軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的輸入端；

前饋交叉耦合控制器根據(jù)各軸的跟蹤誤差，經(jīng)耦合計(jì)算后獲得廓形誤差，由前饋PID調(diào)節(jié)得出補(bǔ)償控制量，隨后將各軸補(bǔ)償量按耦合增益分別分配給各軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，用于調(diào)節(jié)各軸的控制信號(hào)以產(chǎn)生相應(yīng)的實(shí)時(shí)附加補(bǔ)償作用。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中：各軸的位置控制器均為PID控制器，前饋交叉耦合控制器為前饋PID控制器。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中：各軸傳感器中采用直線光柵進(jìn)行觀測(cè)；傳感器除反饋各軸位置驅(qū)動(dòng)結(jié)果外，還反饋對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中：對(duì)各軸提供的耦合增益進(jìn)一步分為加工外表面輪廓的耦合增益和加工內(nèi)表面輪廓的耦合增益。

5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中：加工外表面輪廓的X、Y軸耦合增益G_Xo、G_Yo和加工內(nèi)表面輪廓的X、Y軸耦合增益G_Xi、G_Yi分別為GXo=sign(y′)sin(arctan(|y′x′|))GYo=sign(-x′)cos(arctan(|y′x′|));]]>GXi=sign(-y′)sin(arctan(|y′x′|))GYi=sign(x′)cos(arctan(|y′x′|));]]>其中，(x′,y′)為刀具實(shí)際接觸點(diǎn)坐標(biāo)，sign()為符號(hào)函數(shù)，有sign(x)=-1:x<01:x>0.]]>