双轴转台精度检测与研究
双轴转台几何误差数学建模与解耦研究
坐标 系之 问 的角度 误差 ， Ａ轴综 合误 差在 机床 坐标
系的 ｚ 平面内各项几何误差之间的耦合关 系如 图 肼
６所示 。
ｉ ｔ ３ 双轴转 台 ｌ ｔ ＇ 平面几何误 差示意 图
ｒ Ｍ ＪＩ
９Ｏ。
ｙ Ａ ＼
．
Ｊ
Ｉ
”
ｌ
—
，
｜
／
●●
１ 双轴转 台几何误差
以我公 司 自主研发 的配 置双 轴转 台的 门式五 轴加
工中心为例 ， 如图 １ 所示 ， 双轴转 台包括 围绕 Ｚ轴旋
转 的 ｃ轴 以及 围绕 轴摆 动 的 ４轴 ， 与 Ａ轴 的联 Ｃ轴
动 可 以带动工 件 实现复 杂 曲面加 工 。门式 五轴加 工 中
图 １ 配 置双轴转 台的门式五轴加 工中心示意图
Ｄｉａ Ｃ ｅｎｄ嗍『设计与研究 Ｓ ｎＲ ｎ ｇ
双 轴 转 台 几何 误 差 数 学 建 模 与解 耦 研 究
高秀峰 刘春 时 李 焱 林 剑峰
（ 阳机 床 （ 团） 沈 集 设计研 究院有 限公 司 ， 宁 沈 阳 １０４ ） 辽 １ １２ 摘 要 ： 过雷 尼绍激 光干 涉仪 与 Ｒ ０回转基 准 分 度器 对 Ａ轴 与 Ｃ轴 的定 位误 差 进 行检 测 与 补偿 ， 通 Ｘ１ 使得
０ 、０ 、８ 。 ２０ 时球 杆 仪 的 测量 值 减 去 球 杆 仪 测 。９ 。 １０与 ７ 。 量球 杆 的理论 长 度 尺， 可 以得 到 位 于机 床 坐 标 系 下 便 的 方 向与 方 向 ｃ轴综 合 误 差 Ｌ 、 。￡ 与 。Ｌ 、
Ｌｖ１ 。 ｃ８ ０
误差 ， 因此 ， 可以借助 Ａ轴定位误差检测与补偿加 Ｏ ／ 以解决 。同理 ， 可以借助 Ｃ轴定位误差检测与补偿
双转台五轴数控机床热误差建模_检测及补偿实验研究
双转台五轴数控机床热误差建模 、检测及补偿实验研究 ———王秀山 杨建国 余永昌等
丝杠处的 2 号传感器 、Y 轴溜板上端面靠近丝杠 处的 24 号传感器 、Z 轴溜板上端面靠近丝杠处的 21 号传感器的温度数据和机床热误差间存在最 大的相关性 ,如表 2 所示 。而且这 4 个传感器也分 布在机床的主要发热区 。因此选取 2 、15 、21 、24 号 传感器的所在位置为最优敏感热源点 。
回归方程 :
yi = a0 + a1 x i,1 + a2 x i,2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ … + an x i, n
(2)
式中 , a0 、a1 、…、an 为待估计的参数 。
令
n
∑ M =
[ yi - ( a0 + a1 x i,1 + a2 x i,2 + … + an x i , n) ]2
i =1
(3)
并用最小二乘的方法求解方程 , 获得相应的方程 系数 ,即令
结合的方法求得 ,最常用的方法是相关分析法 。相
关分析是数理统计学最常用的数据分析方法之
一 ,用来描述两个变量 (离散点) 之间相互关联程 度 , 常用相关系数ρX , Y 表示 X 与 Y 的关联程度[8 ] :
ρX , Y =
Cov ( X , Y) D( X) · D( X)
(1)
本文中各温度测点的数据和热误差间的相关
系数通过编程由 MA TL AB 求得 。对 1 ～ 24 号传
感器的采样数据和热误差作相关分析 , 得到相应
的相关系数 ,24 个温度传感器读数θ与 X 、Y 、Z 方向 的误差数据间的平均相关系数ρθ, X = 01732 047 , ρθ, Y = 01745 667 ,ρθ, Z = 01721 504。
两轴稳定转台轴垂直度检测方法
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ １ ． ２
ＳＵ Ｗｅ ｎ
《 Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｏ ｐ ｔ ｏ － Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｇｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ａ Ｏ Ｅ Ｃ Ｅ Ｔ Ｃ ） ． Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ０ ０ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第２ ９ 卷第４ 期
２ ０ １ ４ 年８ 月
光 电技 术应 用
ＥＬＥＣＴＲ０ ． ＯＰＴＩ Ｃ ＴＥＣＨＮ ０Ｌ０Ｇ Ｙ Ａ ＰＰＬＩ ＣＡ Ｔ１ ０Ｎ
Ｖｏ １ ． ２９， Ｎｏ． ４ Ａ ｕｇ ｕｓ ｔ ， ２０１ ４
・
测试、 试验 与仿真 ・
两轴稳定转 台轴垂直度检 测方法
苏 文
（ 中国电子科技集 团公 司光 电研究 院， 天津 ３ ０ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要： 通过对两轴稳定转台的误差分析 ， 给出了影 响轴系误差的主要 因素 ， 介绍了检测各轴垂直度误差的方法 ， 重点提出
了用 自准直仪和三坐标测量 机两种方法检测俯仰轴对方位轴垂直度误差 的检测方法 。实际应用表明 ， 两种检测方法简单 易用 ，
ｆ ｏ ｒ ｍ．Ｔｈｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄｓ ｏｒ ｆ ｃ ｈｅ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｘ ｉ ｓ ｐｅ ｒ ｐ ｅ ｎ ｄ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｔ ｙ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄ．Ｔｗｏ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｕｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎｄ
双轴转台分度误差检测与辨识技术
双 轴 转 台 分 度 误 差 检 测 与 辨 识 技 术
高秀峰① 孙 璐②
（ 沈阳机床（ ① 集团） 设计研 究院有限公司， 辽宁 沈 阳 １０４ ） １１２ （ ②沈阳铁路局沈阳通信段 ， 辽宁 沈阳 １０ ２ ） １０ ０
摘 要 ： 自行研 发 的小规 格五 轴联 动 加工 中心 为例 ， 析 了双 轴 转 台 的各 项误 差 。简 单 介绍 了 Ｒ ｎｓ ａ 以 分 ｅｉ ｗ ｈ 回转 轴测 量 系统 的构 成 、 工作 原理 ， 详细 说 明了利 用该 系统 检测 Ａ 轴 与 Ｃ轴 分 度误 差 的 方法 。利 并 用该 方法在 我公 司 的五轴 联动 加 工 中心 样机 上对 双轴 转 台进行 分度 误差 检测 ， 践证 明该 方法具 有 实
双 轴转 台 的分度 误差 严重 影 响复杂 工件 的加 工精
度， 因此 ， 双 轴 转 台 的分度 误 差进 行 检测 与 辨识 ， 对 对 深层 次 的影响 在 于还有 可 能会 导 致 硅 片 洗不 干 净 ， 出
３ 结 语
ＭＢ、 Ｃ Ｎ Ｃ等 机器 ， 求硅 片切 割 液 和碳 化 硅 Ｈ Ｔ、Ｔ 要 微 粉 的配 比比例 一般 控 制 在 １： ． ２～ ．５ 砂 浆 密 ０９ ０ ９ ， 度在 １６０～１６ ５ｋ／ ．３ ．３ ｇＬ就可 以切得 相 当理 想 。 即便
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔａ ｉ ｍａｌ ｉｅ ｆｖ ａ ｉ ｃ ｉ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｏ ｃ ｄ ｂｙｏ ｒｃ ｍｐａ ｙ ｆｒｅ ａ ｌ ｔａ ｔ ｋｎｇ ｓ ｌ—ｓｚ ｉｅ－ ｘｏ ｘ ｍｐ ｅ，ｔ ｅ ｅ ｒ ｒ ｆ２一ａ — ｈ ｒｏ ｓｏ ｘ ｉ ｉｔｎ －ｒ ｔｒ ａ ｌ ｒ ｔ ｄ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ｏ ａ ｙ ｔｂ ｅ ａ ｅ ｓｕ ｉ ｄ．Ａｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｎ ｐｅ ａｉｎａ ｉ ｃｐｌ ｆＲｅ ｉｈ ｗ ａ ｅ ｎ ｅ ｆｒ ｌ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｏ ｒ ｔｏ ｌｐｒｎ ｉ ｅ ｏ ｎ ｓ ａ ｌ ｓ ｒｉ ｔｒｅ — ｉ
龙门机床高精度双轴同步控制器研究
龙门机床高精度双轴同步控制器研究
龙门机床是一种用于加工大型工件的重型机床，其特点是结构坚固、刚性好、加工精度高。
然而，在实际加工过程中，龙门机床双轴的同步控制一直是一个难题。
为了提高龙门机床的加工精度和效率，研究人员开始着手研究高精度双轴同步控制器。
龙门机床的双轴同步控制是指机床上的两个工作台同时进行运动，以实现更高效的加工。
然而，双轴同步控制要求两个工作台的位置和速度能够精确地同步，这对控制系统的准确性和响应速度提出了更高的要求。
研究人员首先对龙门机床的结构和动力学特性进行了分析和建模。
通过对机床结构的刚度和质量分析，确定了机床受力情况和加工过程中的振动情况。
同时，对机床的传动系统和控制系统进行了详细的研究，了解了机床的运动规律和控制方式。
接下来，研究人员设计了一种高精度双轴同步控制器。
该控制器采用了先进的控制算法和高性能的控制器硬件，能够实时监测和控制两个工作台的位置和速度。
通过精确的位置和速度控制，实现了双轴的同步运动。
为了验证控制器的性能，研究人员进行了一系列实验。
实验结果表明，该控制器能够实时准确地控制两个工作台的位置和速
度，达到了高精度双轴同步控制的要求。
同时，该控制器还具有快速响应和稳定性好的特点，能够适应不同的加工需求。
综上所述，龙门机床高精度双轴同步控制器的研究取得了良好的成果。
该控制器能够实现龙门机床双轴的精确同步运动，提高了机床的加工精度和效率。
未来，研究人员将继续改进控制器的性能，进一步推动龙门机床在工业生产中的应用。
转台旋转轴的偏角误差检测与分析
犃犫狊狋狉犪犮狋： Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆａｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔｏｆａｔｕｒｎｔａｂｌｅａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｔｕｒｎｔａｂｌｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ａｎｏｐｔｉｃａｌａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔｏｆａｔｕｒｎｔａｂｌｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｕｔｏｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ，ａｔｗｏ? ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｄｊｕｓｔａｂｌｅｒｅｆｌｅｃｔｏｒｉｓｆｉｘｅｄｏｎｔｈｅｆｒｏｎｔｅｎｄｏｆｔｈｅｔｕｒｎｔａｂｌｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅ ｍｏｔｏｒｒｏｔａｔｅｓ，ｔｈｅ ｔｕｒｎｔａｂｌｅｒｏｔａｔｅｓａｎｄｔｈｅ ｍｉｒｒｏｒｒｏｔａｔｅｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎ ａｘｉｓ．Ｔｈｅｔｗｏ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｅｄｉｍａｇｅｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｉｔｈａｎｄｒｅｃｏｒｄｅｄｏｎｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ．Ｔｈｅ ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｈｏｄａｎｄ Ｆｏｕｒｉｅｒｈａｒｍｏｎｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｆｉｔｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｎｕｍｂｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｉｘｅｄｄｅｖｉａｔｉｏｎａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔｏｆｔｈｅｔｕｒｎｔａｂｌｅｉｓ４．６″ａｎｄｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｏｓｈｉｎｇａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔｉｓ１．３４″．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｄｅｖｉｃｅｈａｓｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄｔｈｅｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｉｓａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ． 犓犲狔狑狅狉犱狊： ｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔ；ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒ；ｓｅｌｆｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ；ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｍｅｔｈｏｄ
转台轴系双周期对位置精度测试影响
为ωo。
图1角接触的滚动轴承那么轴承的节径D、内圈滚道的直径D i和外圈滚道的直径D o可表示为：（1）轴承内圈绕圆心旋转频率为f i，内圈周向速度V i；外圈的旋转频率为f o，外圈周向速度为V o；保持架的旋转频率f c，保持架的周向速度为V c。
（2）（3）常见的是轴承外圈固定，这种情况下，式（3）可进一步简化为：（4）1.3轴系双周期对倾角回转误差的影响下面以三轴转台内、中框轴系常采用的背靠背成对的角接触轴承为例，见图2。
轴承型号为7024AC：滚珠直径d=10，节径D=150，接触角α=25°，f c≈0.5*f i。
图2三轴内、中框轴角接触球轴承当轴承内圈旋转360°时，轴承的保持架理论上只转了近180°，滚珠也不能回到轴系在0°时的状态，也就是当内框轴系旋转两圈时，轴承才会回到它初始的位置，这样，若轴承滚珠的直径一致性超差，就会导致轴系的倾角回转误差检测时只能旋转两周时数据才能重复，而只旋转一周360°时，有时会出现归零差过大，从而导致高精度的轴系倾角回转误差无法测量，而且会影响该轴系位置精度的检测结果。
表1为某轴系的倾角回转误差不回零的测试数据。
2轴系位置精度影响转台位置精度的因素各种各样，主要的测角误差源有轴系跳动、角度传感器精度、角度传感器安装精度、控制系统的精度以及支撑轴系基座的刚度等。
2.1轴系跳动因素轴系跳动是指由于轴承系统的缺陷而导致的元件或者光栅轴的径向跳动，包括基波和高次谐波。
轴系跳动的幅值与轴承系统的设计有关，通常小于2μm。
轴系跳动的大小直接影响倾角回转误差的精度，误差可分为两部分即重复性误差和非重复性误差，其对精度的Internal Combustion Engine&Parts以圆光栅为例，安装对编码器精度的影响是重要的，对精度影响也是复杂的，安装带来的误差可占编码器总误差的60%以上，影响可分为偏心、形变、倾斜三项，综合反映环状编码器与读数装置实际安装水平。
一种检测双轴水平精度的方法及装置[发明专利]
![一种检测双轴水平精度的方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d43adc02998fcc22bdd10d05.png)
专利名称：一种检测双轴水平精度的方法及装置专利类型：发明专利
发明人：吴世蔚,郭晓旗,魏静,霍耀广,张冠中
申请号：CN201710243754.3
申请日：20170414
公开号：CN106989714A
公开日：
20170728
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种检测双轴水平精度的方法，根据被测物的调平精度要求及测量基准面安装条件选择测量元器件；将选择好的除水平传感器外的测量元器件进行布局组装到外壳中形成测量装置本体；测量装置本体与水平传感器采用电缆连接；将水平传感器安装于底座上，放置于测量基准面上，水平传感器将采集的模拟信号经电缆远距离传输给测量装置本体进行数据处理并显示，实现水平测量。
本发明方法能够在严苛条件下实时检测双轴水平精度值，能够满足狭窄空间的测量，且当测量基准面较高时，操作人员无需登高即可测量基准面水平精度，提高了被测物水平精度的检测速度，提高了操作的安全性。
申请人：北京机械设备研究所
地址：100854 北京市海淀区永定路50号(北京市142信箱208分箱)
国籍：CN
代理机构：北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)
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双轴跟踪转台伺服控制系统的建模及控制方法研究
摘要高精度转台在军事、航天航空、光电领域等得到越来越广泛的应用。
转台伺服系统一般是由转台机械本体和运行控制系统等构成，是雷达、坦克、射电天文望远镜等装备的重要组成部分。
主要性能指标包括系统的响应速度、低速运行平稳度和跟踪精度、抗干扰能力等。
本文以某双轴跟踪转台为研究对象，对其进行稳定跟踪控制算法的研究。
因为摩擦、齿隙、机械形变等扰动因素的存在使得双轴跟踪转台系统具有非线性的特点，滑模变结构控制算法对非线性系统有着较好的控制效果，本文设计的基于积分型切换增益的滑模变结构控制方法能保证控制系统的跟踪稳定性并且有较好的摩擦干扰抑制能力。
本文的主要内容是研究双轴跟踪转台的系统稳定跟踪控制问题，具体的工作如下：第一，通过机理模型建立双轴转台系统的单轴数学模型，同时对摩擦扰动进行LuGre模型的数学模型建立，并且根据坐标变换得到转台双轴联动的数学模型，这些工作为后续控制算法的构建和仿真模型奠定了基础。
第二，本文针对双轴跟踪转台的结构，基于RTU-BOX实时仿真平台开发了包含上位机的实时控制系统。
通过以太网通信实现串口通讯，实时数据读取、保存双轴跟踪转台系统的转速，为后续的LuGre模型参数辨识和控制算法做好实验准备。
第三，根据所建立的双轴跟踪转台伺服系统模型，设计了PD控制算法、基于趋近律算法的滑模控制算法和基于积分型切换增益的滑模控制算法对双轴跟踪转台的稳定控制和稳定跟踪问题进行研究。
其中，基于积分型切换增益的滑模控制算法不仅对摩擦扰动的抑制能力更强，而且鲁棒性更好。
Simulink仿真和RTU-BOX实时仿真结果证明了本文提出方法的有效性。
本文获得国家自然科学基金项目复杂电机系统关键基础问题研究51637001和国家自然科学基金青年基金( 51507001)的资助。
关键词：双轴跟踪转台，LuGre摩擦模型，滑模控制，实时仿真AbastractHigh-precision turntables have become more and more widely used in military, aerospace, and photovoltaic fields. The turntable servo system is generally composed of the turntable mechanical body and operation control system, etc. It is an important part of equipment such as radar, tanks, and radio astronomical telescopes. The main performance indicators include the system's response speed, low-speed operation stability and tracking accuracy, anti-interference ability, etc. In this paper, a dual-axis tracking turntable is taken as the research object, and the stable tracking control algorithm is studied. Because of the existence of disturbance factors such as friction, backlash, mechanical deformation, etc., the dual-axis tracking turntable system has nonlinear characteristics, and the sliding mode variable structure control algorithm has a better control effect on the nonlinear system. The sliding mode control method can ensure the tracking stability of the control system and has better interference suppression ability.The main content of this article is to study the system stability tracking control problem of dual-axis tracking turntable. The specific work is as follows:Firstly, the single-axis mathematical model of the dual-axis turntable system is established through the mechanism model, and the mathematical model of the dual-axis linkage of the turntable is obtained according to the coordinate transformation. At the same time, the mathematical model of the LuGre model for friction disturbance is established. These work are the construction of subsequent control algorithms And the simulation model laid the foundation.Secondly, this paper develops a real-time control system including a host computer for the structure of a dual-axis tracking turntable based on the RTU-BOX real-time simulation platform. Serial communication is realized through Ethernet communication, real-time data is read, and the rotation speed of the dual-axis tracking turntable system is saved, so that itis ready for the experiment of subsequent LuGre model parameter identification and control algorithm.Thirdly, based on the established dual-axis tracking turntable servo system model, the PD control method, sliding mode control method based on approach law method and sliding mode control method based on integral switching gain are designed to stabilize the dual-axis tracking turntable and stability tracking issues. Among them, the sliding mode control method based on integral switching gain not only has stronger ability to suppress friction disturbance, but also has better robustness. Simulink simulation and RTU-BOX real-time simulation results prove the effectiveness of the proposed method.This thesis was supported by the National Natural Science Foundation of China 51637001, a study on key basic problems of complex motor systems and the National Natural Science Foundation of China Youth Fund (51507001).Key words: Dual-axis tracking turntable, LuGre friction model, Sliding mode control, Real-time simulation目录第一章绪论 (1)1.1课题的研究背景及意义 (1)1.2 国内外双轴转台伺服系统的研究现状 (3)1.3 论文主要研究内容 (5)第二章双轴跟踪转台系统建模 (7)2.1 摩擦模型简介 (7)2.1.1 Stribeck摩擦力的基本原理简介 (7)2.1.2 LuGre摩擦模型 (9)2.1.3 LuGre模型参数的辨识设计 (10)2.2 双轴跟踪转台的数学模型 (13)2.2.1双轴系统的动力学建模 (15)2.3 本章小结 (21)第三章双轴跟踪转台硬件结构和控制系统 (22)3.1 系统硬件介绍 (22)3.2 RTU-BOX实时仿真控制系统 (26)3.3 本章小结 (29)第四章基于趋近律方法的双轴跟踪转台滑模控制器设计 (30)4.1 滑模变结构控制基本原理 (30)4.2 基于趋近律方法的滑模变结构控制器设计 (32)4.3 稳定性证明 (33)4.4 仿真结果分析 (34)4.4.1 基于PD模型的仿真模型 (34)4.4.2 基于趋近律方法的滑模控制器的摩擦补偿仿真模型 (34)4.5 本章小结 (38)第五章基于积分型切换增益的双轴跟踪转台滑模控制器设计 (39)5.1 具有积分型切换增益的滑模控制器设计 (39)5.2 稳定性证明 (40)5.3 仿真结果分析 (40)5.4 RTU-BOX实时仿真结果分析 (43)5.5 本章小结 (46)总结与展望 (47)总结 (47)工作展望 (47)参考文献 (49)致谢 (53)攻读学位期间发表的学术论文 (54)安徽大学硕士学位论文1 第一章 绪论1.1 课题的研究背景及意义转台系统的发展不断受到世界各国的重视。
转台测试标准
转台测试标准转台测试是电子产品制造过程中的一个重要环节，用于检测产品的质量和性能。
转台测试的主要目的是验证产品在不同角度和姿态下的稳定性、灵敏度、精度和可靠性。
本文将介绍转台测试的标准，包括测试项、测试方法和测试结果评估。
一、转台测试的测试项转台测试的测试项主要包括以下几个方面：1.稳定性测试：测试转台在不同角度和姿态下的稳定性，包括转台的抖动、漂移和回复时间。
通过对比实测值和理论值的差异来评估转台的稳定性。
2.精度测试：测试转台在给定角度和姿态下的精确度，包括转台的精度误差、偏差和准确度。
通过对比实测值和标准值的差异来评估转台的精度。
3.灵敏度测试：测试转台对输入信号的灵敏度，包括转台的最小触发信号、最大跟踪速度和最小加速度。
通过测量转台对不同输入信号的响应来评估转台的灵敏度。
4.可靠性测试：测试转台的耐用性和可靠性，包括转台的寿命、稳定性和可靠性。
通过长时间运行测试和稳定性测试来评估转台的可靠性。
二、转台测试的测试方法转台测试的测试方法主要包括以下几个方面：1.设计测试方案：根据产品的要求和规格，制定转台测试的测试方案，包括测试的角度范围、姿态范围和测试的步骤。
同时，确定测试的目标和指标，以便后续的测试评估。
2.确定测试设备：选择合适的测试设备和仪器，包括转台、传感器、数据采集器和分析软件。
确保测试设备的精度和可靠性，以保证测试结果的准确性。
3.进行测试操作：按照测试方案进行转台测试，包括设定角度和姿态、开始记录数据、测试时间和停止记录数据。
确保测试操作的规范和准确性，避免测试过程中的误差和偏差。
4.数据分析和评估：对测试结果进行数据分析和评估，包括计算测试指标的偏差和误差、绘制测试曲线和图表，以及进行结果的统计和比较。
根据评估的结果，判断产品是否符合要求并做出相应的调整和改进。
三、转台测试的测试结果评估转台测试的测试结果评估主要包括以下几个方面：1.结果分析：对测试结果进行分析和比较，包括测试指标的偏差和误差、测试数据的分布和变化趋势。
双轴回转工作台-毕业设计开题报告
一、课题来源、类型来源：科研类型：科研论文二、选题的目的及意义目的：随着我国制造业的发展，加工中心的需求也在增加，特别是四轴、五轴联动的加工中心。
双轴回转工作台是五轴联动的重要功能部件，它能够实现回转轴和摆动轴的两坐标定位。
通过第四轴、第五轴驱动转台或分度头完成精密角度的等分、不等分或连续的回转加工，完成复杂曲面加工，使机床的加工范围得以扩大。
在三轴联动的数控铣床上增加了双轴回转工作台，并通过数控改造使之成为五轴数控铣床，是扩展普通机床使用功能的简捷方式。
意义：五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力，堪称“制造业之灵魂”。
而提高五轴联动数控机床的科技含量、精密度的重要手段之一就是提高双轴回转工作台的精密度。
需要不断提高双轴回转工作台工作性能，才能在实质上提高我国五轴联动数控机床的整体水平，使我国装备制造业得到长足发展。
三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势研究状况：五轴联动数控机床是近几年才发展起来的技术，标志着一个国家的工业技术水平。
数控转台是数控机床的重要功能部件之一，国内外将对其的研发和改进视为重中之重。
只是国外研发步伐比较早，像美国，德国，日本这样的发达国家在数控转台方面已经有了较为成熟的技术，其表现为：具有较好的可靠性，耐用度和精度保持性等。
我国的数控研发企业虽然起步很晚，但也奋起直追，在研发层面上已与国外企业水平相持平，只是苦于国内加工企业其持设施较差，无法完成较高精度零件的加工，使得国产数控转台在可靠性，精度保持性上与国外有较大差距。
发展趋势：在规格上向两头延伸，即开发小规格和大规格的数控转台；在性能上进一步提高刹紧力矩、提高主轴转速及可靠性；在蜗杆副传动方面，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；在转台形式方面，继续开发研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
双轴转台分度误差检测与辨识技术
双轴转台分度误差检测与辨识技术高秀峰;孙璐【摘要】以自行研发的小规格五轴联动加工中心为例,分析了双轴转台的各项误差.简单介绍了Renishaw回转轴测量系统的构成、工作原理,并详细说明了利用该系统检测A轴与C轴分度误差的方法.利用该方法在我公司的五轴联动加工中心样机上对双轴转台进行分度误差检测,实践证明该方法具有检测精度高、检测重复性好、检测效率高等优点.%Taking small-size five-axis machining center produced by our company for example, the errors of 2-axis tilting-rotary table are studied. And composition and operational principle of Renishaw laser interferometer are introduced, the two positioning errors of 2-axis tilting-rotary table are measured by using Renishaw laser interferometer andRX10 Reference rotary indexer, and detection methods of two positioning errors are illuminated in detail. It has been found that this measurement has advantages of high measuring accuracy, repeatability of measuring, high measuring efficiency.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】3页(P121-123)【关键词】双轴转台;分度误差;激光干涉仪;检测【作者】高秀峰;孙璐【作者单位】沈阳机床(集团)设计研究院有限公司,辽宁沈阳110142;沈阳铁路局沈阳通信段,辽宁沈阳110020【正文语种】中文【中图分类】TG502.1双轴转台的分度误差严重影响复杂工件的加工精度，因此，对双轴转台的分度误差进行检测与辨识，对提高双轴转台的加工精度具有重要的意义［1-2］。
基于PLC控制的料盘双轴定位系统精确性与稳定性的提升研究
基于PLC控制的料盘双轴定位系统精确性与稳定性的提升研究料盘双轴定位系统是工业生产中常用的自动化设备之一，其精确性和稳定性是保障生产效率和产品质量的重要因素。
本文将重点研究基于PLC控制的料盘双轴定位系统中如何提升其精确性与稳定性。
一、系统结构与工作原理料盘双轴定位系统主要由PLC控制器、运动控制器、双轴驱动器、测量传感器和执行机构等组成。
其中，PLC控制器作为系统的核心，通过接收传感器测量数据、计算控制算法，并输出控制信号实现对运动控制器和驱动器的控制，最终实现对系统的精确定位。
系统工作原理如下：当接收到工件的测量信号后，PLC控制器将测量数据进行处理和分析，根据设定的位置和精度要求计算出相应的控制指令。
控制指令通过运动控制器转换为驱动器可接受的信号，并将信号传送给双轴驱动器。
双轴驱动器实现对定位系统的动力驱动，将运动控制器传送过来的指令转化为电机的动作，通过传动系统作用于工作平台。
测量传感器用于实时监测运动轴的位置及速度信息，反馈给PLC控制器进行闭环控制，使系统能够实现精确定位。
二、精确性提升的关键技术与方法（一）控制算法优化控制算法是影响定位系统精确性的关键因素之一。
通过针对具体应用场景和要求，对控制算法进行优化，可以实现更精确的定位。
针对PLC控制器，可以采用PID控制算法、模糊控制算法或者自适应控制算法等方法，根据具体需求进行选择和设计。
（二）传感器精度与可靠性提升测量传感器的精度和稳定性直接影响定位系统的精确度。
提升传感器的精度和可靠性，可以有效提高定位系统的精确性和稳定性。
可以采用更高精度的编码器、激光传感器或视觉传感器来实时测量位置和角度，并通过校准和滤波算法对测量数据进行处理，提高测量精度。
（三）传动系统刚性和反馈环节优化传动系统的刚性对于定位系统的精确性和稳定性具有重要影响。
优化传动系统的设计和结构，提高刚性可以减少传动误差。
同时，加入适当的反馈环节，如闭环控制和反馈校正，可以对传动误差进行补偿，提高系统的精确性。
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参 考 文献
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中心的检验标准 。相对于传统的三轴数控机床 ， 对多轴数控加工 控加 工中心上 测量 出回转工作台的空间几何误差 ， 到了精度 得 中心 的研究特别是专 门针对双轴回转工作台误差测量 的研究课 较高 的误差曲线。 德国一些科研人员针对回转工作台提出了六点
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机 械 设 计 与 制 造
１６ ３
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （ ０ ２ ０ — １ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）１ ０ ３ － ３
第１ 期
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题并不是很多 ， 但近年来国内外在对其误差分析建模和测量补偿 测量法【并进一步采取这种方法 ， 引 。 以安装在工作台上的标准台为 领域也取得 了 一些研究成果圆 意大利某集团开发了测量复杂 曲 基准 ， 了回转工作台的几何误差和热误差 ， 。 测量 得到了工作 台的
★ 来稿 日 ： １加 ３２ ★基金项 目： 期 ２ １ —１ ０ 高档数控机床与基础制造装备科技重大专项一直驱式 ＭＣ 轴双摆角数控万能铣头（０ ９ Ｘ ４ １ － １ ） ２０ Ｚ ０ ０ １０ ２
柳耀阳 刘春时 李 焱 （ 沈阳机床（ 集团 ） 设计研究院有限公司， 沈阳 １０ ４ ） １１２ Ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｎ ｅ ｅ ｃ ｏ ｈ ｘ ｓｒｔ ｒ ａ ｌ ａ ｕ ｅ ｎ ｔ ｏ ｓａ ｄ ｒ ｓ ａｒｈｆ ｒ ｅｔ ａ ｅ ｏａ ｙｔ ｂｅ ｔ ｗｏ
ｌ 了一种有效的双轴转台误差测量与分析方法。
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关键词： 双轴转台； 精度检测： 误差测量
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ｌ 【 要】 摘 双轴转台 为ｈ．中 ｒ 心和数控铣床提供了 － 回转坐 通过双轴数控转台的等分回 不等 标， 转、 ｝分回 连续的回转， 转、 实现了 数控机床复杂曲面 精密 加工， 扩大了 数控机床的加工范围。 针对双轴转台 ｌ应用于五轴数控加工中心目 Ｓ 认证中 前Ｉ Ｏ 没有规定其几何精度和运行精度检验方法。 通过变换矩阵建 ；立双轴转台误差模型， 离出双轴转 台运动误差 ， 分 采用实验方法 ， 改变双轴转 台试验装置运动参数 ， 对 ｝分离出 的双轴转台 进行精度检测。 针对五轴数控加工中 心用双轴转台 几何精度和运行精度检验， 提出
中图分类号 ：Ｈ ６ 文献标识码 ： Ｔ１ Ａ
双 转 测 与 析 于 家 航 、天精 器 设 等 量 能 妥 测 值 存 ，出 差 ，而 有 轴 台 量 分 对 国 的 空航 、密 械 备 行 釜 得 误 值 具 检
业的发展有举足轻重 的作用 。 目前多轴数控加工中心的 Ｉ０认证 测和标定 回转工作台误差 的功能 瑞士苏黎世联邦理工学院的研 ｓ 中哪只有主轴头回转式的检验标准 ， ， 还没有双轴转 台的复合加工 制了用于测量 回 转轴误差 的 Ｒ Ｔ ４ 系统 并应用 于多轴数 — 。 量 ｔ