[發(fā)明專利]一種基于DSP的數(shù)控機床X-Y工作臺定位誤差實時補償方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810889168.0
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108958163A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧嘉輝;江磊;王彭通;李莉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于DSP的數(shù)控機床X-Y工作臺定位誤差實時補償方法，其特征在于本方法包括如下步驟：

步驟1、分析數(shù)控機床X-Y工作臺定位誤差存在原因和GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理，確定輸入輸出信號；

步驟2、由激光干涉儀對不同影響因素下X-Y工作臺定位誤差進行測量；

步驟3、設(shè)計一個個體數(shù)量、遺傳代數(shù)和隱含層數(shù)目可變的GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由此確定數(shù)控機床X-Y工作臺定位誤差的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

步驟4、按GA-BP算法編程、訓練，獲得最優(yōu)權(quán)值和閾值；

步驟5、根據(jù)最優(yōu)的權(quán)值和閾值，在DSP中建立數(shù)控機床定位誤差補償模型；

步驟6、用DSP實現(xiàn)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并在仿真平臺模擬效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1中數(shù)控工作臺系統(tǒng)的輸入信號為速度和位置，輸出信號為定位誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2中激光干涉儀對不同速度、位置下的定位誤差進行測量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為2-6-1型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟4中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層和輸出層傳遞函數(shù)分別為tansig和purelin，表達式如(1)和(2)所示，

purelin(n)＝n (2)

其中n為輸入變量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟5中在DSP建模具體方法為：

①建立輸入變量的歸一化函數(shù)，tansig(n)函數(shù)的值域為(-1，1)，建立如下歸一化函數(shù)t₁：

其中t為原值，t₁為歸一化值，amax為數(shù)據(jù)最大值，amin為數(shù)據(jù)最小值。

②根據(jù)式子(5)建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主函數(shù)：

y＝purelin(w₂*tansig(w₁*x+b₁)+b₂) (5)

其中w₂為隱含層到輸出層的權(quán)值，b₂為隱含層到輸出層的閾值，y為輸出值，w₁為輸入層到隱含層的權(quán)值，b₁為輸入層到隱含層的閾值。

③根據(jù)式子(6)建立反歸一化函數(shù)：

t＝t₁(amax-m)+m (6)

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟6中仿真平臺由PC機和以TMS320F28335為核心器件的DSP應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成。