[發明專利]一種數控機床傾斜進給系統摩擦誤差補償方法有效
| 申請號： | 201811115868.0 | 申請日： | 2018-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN108829034B | 公開（公告）日： | 2020-10-27 |
| 發明（設計）人： | 馮斌;方秀榮;楊滿芝;魏娟;張武剛 | 申請（專利權）人： | 西安科技大學 |
| 主分類號： | G05B19/404 | 分類號： | G05B19/404 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 徐文權 |
| 地址： | 710054 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 數控機床 傾斜 進給 系統 摩擦 誤差 補償 方法 | ||
1.一種數控機床傾斜進給系統摩擦誤差補償方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一，通過數控機床產品說明書，獲取數控機床傾斜進給系統初始狀態下的負載質量M0和傾斜角θ；
步驟二，計算數控機床傾斜進給系統初始狀態下重力分量力矩Tg0，將計算獲得的初始狀態下重力分量力矩Tg0輸入到數控系統重力補償功能相應參數中，并設置重力補償功能GCP生效；
步驟三，通過數控系統獲得傾斜進給系統運動軌跡插補指令xr、運動軌跡插補速度運動軌跡插補加速度通過運行參數設置界面得到傾斜進給系統伺服控制參數；
步驟四，數控機床傾斜進給系統按照運動軌跡插補指令xr運動，并采集換向過程中伺服電機力矩控制變量值u，得到換向過程中摩擦誤差峰值tslip時刻對應的力矩控制變量值uslip，進而獲得傾斜進給系統的正負運動方向摩擦力矩值Tfsm；
步驟五，獲取數控機床加工過程中由添加刀具或動力頭導致的數控機床傾斜進給系統重力分量力矩Tg1；
步驟六，數控機床傾斜進給系統按照運動軌跡插補指令xr運動并采集換向時刻速度環積分增益項vie值；
步驟七，采集換向過程中摩擦誤差峰值時刻對應的控制變量u，獲取伺服電機輸出力矩Tm，依據摩擦補償效果最優值ebest、正負運動方向摩擦力矩值Tfsm、運動軌跡插補指令xr，建立滿足用戶要求的摩擦補償脈沖特征參數方程式；
步驟八，開始求解建立的摩擦補償脈沖特征參數方程式，通過不斷計算及搜尋，獲得迭代次數N，從而得到摩擦補償脈沖持續時間Tp；
步驟九，求解摩擦補償脈沖幅值Ap，迭代算法以初始摩擦補償脈沖幅值增量Api開始執行，計算(i+k)T時刻的跟隨誤差ex、命令速度vr、實際運動速度v、速度環誤差項ev、速度環比例增益項vpe、速度環積分項vie、伺服控制器部分產生的力矩控制變量uce、伺服控制器產生的輸出力矩Tce，迭代次數不斷增加，直到迭代算法執行次數kN；
步驟十，若近似等式Tce((i+N)T)≈ΔTg+Tfsm不成立，則摩擦補償脈沖幅值Ap更新為：Ap＝Ap+Api，直到近似等式Tce((i+N)T)≈ΔTg+Tfsm成立，迭代算法結束，最終得到滿足用戶要求的摩擦補償脈沖幅值Ap及持續時間Tp；ΔTg為數控系統重力補償生效后，未抵消重力分量的余量；
步驟十一，當數控機床傾斜進給系統按照運動軌跡插補指令xr運動并達到換向位置時，依據摩擦補償脈沖幅值Ap及持續時間Tp生成摩擦補償脈沖MFP；
步驟十二，下一相鄰時刻，將生成的摩擦補償脈沖MFP添加到速度環指令處以補償摩擦誤差，從而實現滿足用戶摩擦補償需求。
2.根據權利要求1所述的一種數控機床傾斜進給系統摩擦誤差補償方法，其特征在于，步驟二中，數控系統重力補償功能GCP用于抵消外界重力分量。
3.根據權利要求1所述的一種數控機床傾斜進給系統摩擦誤差補償方法，其特征在于，步驟三中，進給系統伺服控制參數包括位置環比例增益Kpp、速度環比例增益Kvp、速度環積分增益Kvi、速度前饋系數KVF、加速度前饋系數KAF、速度環采樣及控制周期T。
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