[發(fā)明專(zhuān)利]基于小位移直驅(qū)力矩轉(zhuǎn)臺(tái)伺服參數(shù)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910304032.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110018671B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪榮晶;林曉川;于春建;夏長(zhǎng)久
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工大數(shù)控科技有限公司;南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/414
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/414
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 蔣真

1.基于小位移直驅(qū)力矩轉(zhuǎn)臺(tái)伺服參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：將電子千分表(1)固定在主軸(4)或其他非運(yùn)動(dòng)區(qū)域上；

S02：在轉(zhuǎn)臺(tái)(2)零位時(shí)，校正標(biāo)準(zhǔn)塊(3)測(cè)量平面與轉(zhuǎn)臺(tái)(2)Y軸平行；

S03：根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)(2)運(yùn)動(dòng)特性，基于小位移編寫(xiě)轉(zhuǎn)臺(tái)(2)運(yùn)動(dòng)程序；

S04：設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)表，根據(jù)正交試驗(yàn)表進(jìn)行測(cè)量；

S05：運(yùn)行運(yùn)動(dòng)程序，讀取電子千分表(1)上的數(shù)值，根據(jù)理論位移值和實(shí)際讀數(shù)值得到C軸轉(zhuǎn)臺(tái)(2)的定位偏差值，根據(jù)C軸轉(zhuǎn)臺(tái)(2)回程后的讀數(shù)值得到重復(fù)定位偏差值；

S06：填寫(xiě)正交實(shí)驗(yàn)表，計(jì)算極差，分析敏感因素，調(diào)整伺服參數(shù)并對(duì)該參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證；

所述的S01步驟中電子千分表(1)是通過(guò)磁座(5)和表?xiàng)U(6)固定在主軸(4)上，確保千分表不受外界運(yùn)動(dòng)影響，保證讀數(shù)精準(zhǔn)；

所述的S02步驟具體為：

S02.1：編寫(xiě)臨時(shí)程序使轉(zhuǎn)臺(tái)(2)回到零位，標(biāo)記此處為初始位置；

S02.2：將標(biāo)準(zhǔn)塊(3)豎直放置于轉(zhuǎn)臺(tái)(2)上，通過(guò)數(shù)控機(jī)床手輪控制直線(xiàn)軸運(yùn)動(dòng)，使電子千分表(1)與標(biāo)準(zhǔn)塊(3)測(cè)量平面接觸；通過(guò)手輪控制機(jī)床Y軸運(yùn)動(dòng)，使電子千分表(1)在標(biāo)準(zhǔn)塊(3)的測(cè)量平面范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電子千分表(1)的讀數(shù)，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)塊(3)使Y軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子千分表(1)顯示的數(shù)值不變，完成標(biāo)定，使用膠水或磁座固定住標(biāo)準(zhǔn)塊(3)；

所述的S02.2中的標(biāo)準(zhǔn)塊(3)為100×50×10的量塊；

所述的S03步驟中基于小位移編寫(xiě)轉(zhuǎn)臺(tái)(2)的運(yùn)動(dòng)程序如下所示：

G90 G01 C0 F100；(轉(zhuǎn)臺(tái)回到0位)G04 X05；(暫停5秒)

G91 G01 C1 F100；(轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)1°)G04 X05；(暫停5秒)

G91 G01 C-1F100；(轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)-1°)G04 X05；(暫停5秒)；所述的S05步驟具體為：

S05.1：運(yùn)行測(cè)量程序前，確保電子千分表(1)表頭與標(biāo)準(zhǔn)塊(3)接觸，使得千分表(1)的讀數(shù)為行程的一半并清零，確保在運(yùn)動(dòng)過(guò)程有足夠的位移量來(lái)保證讀數(shù)，避免出現(xiàn)行程不足或無(wú)接觸無(wú)數(shù)值；

S05.2：運(yùn)行測(cè)量程序，通過(guò)C軸轉(zhuǎn)臺(tái)(2)微小角度(1°)旋轉(zhuǎn)，讀出轉(zhuǎn)臺(tái)(2)在經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)微小角度后的位移s’；由于標(biāo)準(zhǔn)塊(3)的回轉(zhuǎn)半徑r，旋轉(zhuǎn)角度較小，根據(jù)微小角度旋轉(zhuǎn)的位移計(jì)算公式：獲得理論運(yùn)動(dòng)位移；根據(jù)測(cè)量的位移s’和理論位移s之間的差值，獲得定位偏差e_i＝s-s’，其中i為正交試驗(yàn)的序號(hào)；通過(guò)程序使C軸轉(zhuǎn)臺(tái)(2)轉(zhuǎn)動(dòng)-1°，得到與初始狀態(tài)的偏差讀數(shù)Δe_i，其中i為正交試驗(yàn)的序號(hào)；

S05.3：重復(fù)S05中的具體步驟三次，記下每次數(shù)值，分析比較數(shù)值變化，獲取較為合理的數(shù)值；

所述的S04步驟中設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)表，以位置環(huán)增益參數(shù)Kpp、速度環(huán)增益參數(shù)Kvp、速度環(huán)積分時(shí)間參數(shù)Kvi和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J為因素；以各參數(shù)的數(shù)值為水平；以定位偏差和重復(fù)定位偏差為指標(biāo)；

所述的S05.4步驟中合理數(shù)值的分析主要是：通過(guò)三次測(cè)量查看所得e_i和Δe_i是否有較大的突變值，如果有重新測(cè)量，如果沒(méi)有則取三次的中較大的數(shù)值為本次偏差；所述的S06步驟具體為：

S06.1：將試驗(yàn)測(cè)得的e_i和Δe_i填入正交試驗(yàn)表中的指標(biāo)一欄；計(jì)算各因素試驗(yàn)指標(biāo)的平均值

S06.2：計(jì)算各因素的極差值R_j反映了第j列因素的水平變動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)指標(biāo)的變動(dòng)幅度；R_j越大，說(shuō)明該因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大，因此也就越重要；

S06.3：將相應(yīng)數(shù)據(jù)填入正交試驗(yàn)表，完成分析，得到較優(yōu)參數(shù)組合。