多轴系统同步控制技术研究分解
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制摘要:一、引言二、多轴联动的同步协调控制概述1.多轴联动的概念2.同步协调控制的重要性三、多轴联动同步协调控制的方法1.传统方法2.现代方法四、多轴联动同步协调控制的实际应用1.工业生产领域2.航空航天领域3.军事领域五、我国在该领域的研究进展六、多轴联动同步协调控制的发展趋势与挑战七、结论正文:一、引言多轴联动的同步协调控制技术在现代工程技术中扮演着越来越重要的角色,尤其在自动化生产、航空航天以及军事等领域。
本文旨在对多轴联动的同步协调控制进行概述,并探讨其方法、实际应用及发展趋势。
二、多轴联动的同步协调控制概述1.多轴联动的概念多轴联动,是指多个轴同时协调运动,以实现复杂轨迹或特定功能的控制过程。
这种控制方式可以提高生产效率、降低人力成本,同时对提高产品质量具有重要作用。
2.同步协调控制的重要性在多轴联动的过程中,各轴的运动速度、加速度以及运动轨迹都需要精确控制,以保证整个系统的稳定性和协调性。
同步协调控制在多轴联动中起到了关键作用,是实现高效、精确控制的核心技术。
三、多轴联动同步协调控制的方法1.传统方法传统方法主要采用PID 控制、模糊控制等,这些方法在一定程度上可以实现多轴联动的同步协调控制,但存在一定的局限性。
2.现代方法现代方法包括神经网络控制、自适应控制等。
这些方法具有较强的鲁棒性和自适应能力,能够更好地应对复杂多变的工况,实现多轴联动的高效同步协调控制。
四、多轴联动同步协调控制的实际应用1.工业生产领域在工业生产领域,多轴联动的同步协调控制技术广泛应用于数控机床、机器人等领域,有效提高了生产效率和产品质量。
2.航空航天领域在航空航天领域,多轴联动同步协调控制技术在飞行器控制、导弹制导等方面发挥着关键作用,提高了航空航天器的性能和安全性。
3.军事领域在军事领域,多轴联动同步协调控制技术在无人驾驶、火控系统等方面具有广泛应用,提高了武器系统的精确性和可靠性。
五、我国在该领域的研究进展我国在多轴联动同步协调控制领域取得了一系列研究成果,不仅提高了我国工程技术水平,还为国防事业做出了重要贡献。
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨随着现代制造技术的不断进步和发展,数控机床在机械加工领域中扮演着越来越重要的角色。
数控机床具有高精度、高效率、高自动化程度等特点,可以满足复杂零件加工的需求,因此被广泛应用于汽车、航空航天、船舶、轨道交通等领域。
双轴驱动同步控制是数控机床中的重要技术之一,它可以实现多轴协调运动,提高加工精度和效率。
本文将对数控机床双轴驱动同步控制方法进行探讨,希望能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
一、双轴驱动同步控制的概念双轴驱动同步控制是指在数控机床中,通过两个或多个轴的联动运动,实现对工件的高精度加工。
这种控制方式可以将不同轴的运动协调起来,避免因为各个轴的运动不同步而导致加工精度下降的问题。
双轴驱动同步控制在数控机床中应用广泛,例如在车削、铣削、镗削、磨削等工艺中都需要进行双轴驱动同步控制。
1. 机械同步装置机械同步装置是一种传统的双轴驱动同步控制方法,它通过机械联轴器、齿轮传动、皮带传动等机械结构将两个轴的运动联系起来,实现运动的同步。
这种方法的优点是结构简单、成本低廉,但缺点是精度受到机械装置的精度限制,难以适应高精度加工的需求。
2. 伺服控制系统伺服控制系统是目前广泛应用的双轴驱动同步控制方法,它通过伺服驱动器和伺服电机实现对轴的精密控制,可以实现高速、高精度的运动。
伺服控制系统具有响应速度快、控制精度高、可编程性强等优点,适用于各种复杂加工工艺的需求。
闭环控制系统是在伺服控制系统基础上发展起来的一种双轴驱动同步控制方法,它通过在伺服系统中增加编码器、传感器等反馈装置,实现对系统运动状态的实时监测和调整,可以进一步提高系统的控制精度和稳定性。
1. 运动规划与插补算法在双轴驱动同步控制中,对于不同的加工工艺,需要设计相应的运动规划与插补算法。
这些算法需要考虑到轴的联动运动、运动速度、加速度、减速度等因素,以保证工件加工的精度和效率。
2. 轴间的同步控制轴间的同步控制是双轴驱动同步控制中的关键问题,它需要考虑到两个轴的运动极限、运动衔接、加减速等因素,以实现两个轴的协调运动。
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制(原创版)目录一、引言1.1 背景介绍1.2 多轴联动的同步协调控制的重要性二、多轴联动的同步协调控制的基本原理2.1 多轴联动的定义2.2 同步协调控制的定义2.3 多轴联动的同步协调控制的基本原理三、多轴联动的同步协调控制的关键技术3.1 控制算法的设计3.2 控制器的设计3.3 通信网络的设计四、多轴联动的同步协调控制的应用实例4.1 工业机器人4.2 飞行器控制4.3 汽车制造五、总结5.1 多轴联动的同步协调控制在各个领域的重要性5.2 多轴联动的同步协调控制的未来发展方向正文一、引言1.1 背景介绍随着科技的进步和社会的发展,多轴联动的同步协调控制技术在各个领域中得到了广泛的应用。
多轴联动的同步协调控制是指多个轴向的设备在运动过程中,能够保持一定的同步性和协调性,从而实现高精度、高速度的运动控制。
1.2 多轴联动的同步协调控制的重要性多轴联动的同步协调控制对于提高设备的运行效率和精度具有重要的意义。
在工业生产中,多轴联动的同步协调控制可以提高生产效率,降低生产成本。
在航空航天、汽车制造等领域,多轴联动的同步协调控制可以提高设备的运行精度,保证设备的安全性和可靠性。
二、多轴联动的同步协调控制的基本原理2.1 多轴联动的定义多轴联动是指在控制系统中,有多个轴向的设备需要同时进行控制。
例如,在工业机器人中,有多个关节需要同时进行控制。
2.2 同步协调控制的定义同步协调控制是指在控制系统中,多个设备之间需要保持一定的同步性和协调性。
例如,在工业机器人中,多个关节的运动需要保持一定的同步性和协调性。
2.3 多轴联动的同步协调控制的基本原理多轴联动的同步协调控制的基本原理是通过控制算法,控制器和通信网络,实现多个轴向的设备的同步性和协调性。
三、多轴联动的同步协调控制的关键技术3.1 控制算法的设计控制算法的设计是多轴联动的同步协调控制的关键技术之一。
控制算法的设计需要考虑设备的运动学和动力学特性,以及控制系统的稳定性和精度。
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制
摘要:
1.引言
2.多轴联动的同步协调控制的定义和原理
3.多轴联动的同步协调控制的应用
4.多轴联动的同步协调控制的挑战和解决方案
5.结论
正文:
【引言】
多轴联动的同步协调控制,是工业自动化领域的一种重要技术,主要应用于机器人控制、自动化生产线等领域。
其主要目的是通过协调多个轴的运动,实现高精度、高速度的运动控制。
【多轴联动的同步协调控制的定义和原理】
多轴联动的同步协调控制,是指通过控制多个轴(通常是三个轴以上)的同时运动,使各个轴之间的运动同步,以实现精确的运动控制。
其原理主要是通过控制各个轴的转速、加速度等参数,使得各个轴在同一时间内完成相同的运动任务。
【多轴联动的同步协调控制的应用】
多轴联动的同步协调控制在工业自动化领域有广泛的应用,主要包括机器人控制、自动化生产线、数控机床等。
例如,在机器人控制中,通过多轴联动的同步协调控制,可以实现机器人的高精度、高速度的运动,提高其工作效率
和准确性。
【多轴联动的同步协调控制的挑战和解决方案】
多轴联动的同步协调控制面临的主要挑战是轴之间的相互影响和干扰,以及控制系统的稳定性和精度。
为了解决这些问题,一般采用闭环控制、自适应控制、模糊控制等技术,以提高控制系统的稳定性和精度。
【结论】
总的来说,多轴联动的同步协调控制是一种重要的工业自动化技术,它通过协调多个轴的同时运动,实现高精度、高速度的运动控制。
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制一、简介多轴联动的同步协调控制是指在多轴系统中,通过合理的控制策略和算法,实现各轴之间的同步协调运动。
这种控制方法在工业生产中广泛应用,可以提高生产效率和产品质量。
二、同步协调控制的意义1.提高生产效率:通过同步协调控制,可以使多个轴同时运动,从而提高生产线的运行效率。
2.保证产品质量:多轴联动控制可以确保各个轴之间的同步精度,从而保证产品的质量稳定性。
3.减少能源消耗:多轴联动控制可以减少无效运动,降低能源的消耗。
三、同步协调控制的方法1. 轴间同步控制轴间同步控制是指通过控制各个轴之间的速度和位置,实现轴间的同步运动。
常用的方法有: - PID控制:通过调节PID参数,使得各个轴的运动速度和位置保持同步。
- 前馈控制:通过预测轴的运动轨迹,提前调节轴的速度和位置,实现同步运动。
2. 轴内同步控制轴内同步控制是指通过控制轴内各个部件之间的运动关系,实现轴内的同步运动。
常用的方法有: - 轴内协调控制:通过调节轴内各个部件的运动速度和位置,保证各个部件之间的同步性。
- 轴内插补控制:通过插补算法,计算出各个部件的运动轨迹,实现轴内的同步运动。
四、同步协调控制的应用领域1.机床加工:在数控机床中,多轴联动的同步协调控制可以实现高精度的加工操作,提高加工效率和产品质量。
2.机器人控制:在机器人系统中,多轴联动的同步协调控制可以实现复杂的运动轨迹,提高机器人的运动精度和灵活性。
3.自动化生产线:在自动化生产线中,多轴联动的同步协调控制可以实现各个部件的同步运动,提高生产效率和产品质量。
五、同步协调控制的挑战与发展方向1.控制算法的优化:目前的同步协调控制算法仍然存在一定的局限性,需要进一步优化和改进,提高控制精度和稳定性。
2.实时性要求的提升:在一些高速运动场景下,同步协调控制对实时性的要求较高,需要提升控制系统的实时性能。
3.多轴联动控制的自适应性:在复杂的工况下,多轴联动控制需要具备一定的自适应性,能够根据工况变化自动调整控制策略。
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制是一种在多个轴上同时进行协
调控制的技术。
它可以应用于各种机械系统中,如机床、
机器人等,以实现高精度、高效率的运动控制。
在多轴联
动的同步协调控制中,首先需要确定各个轴之间的关系和
运动要求。
这可以通过建立数学模型和运动规划算法来实现。
通过对系统进行建模和分析,可以确定各个轴之间的
相互影响关系,并确定合适的控制策略。
在实际应用中,
多轴联动的同步协调控制通常涉及到以下几个方面:1. 运
动规划:根据系统要求和运动特性,确定各个轴的运动规划。
这包括速度、加速度、位置等参数的设定。
2. 控制策略:根据系统模型和运动规划结果,设计合适的控制策略。
这可以包括PID控制、模糊控制、自适应控制等方法。
3.
通信与同步:多轴联动需要各个轴之间进行通信和同步。
这可以通过网络通信或者硬件接口来实现。
确保各个轴之
间的数据传输和同步是关键的。
4. 故障检测与容错:在多
轴联动的控制中,故障检测和容错是非常重要的。
通过合
适的故障检测算法和容错机制,可以保证系统在出现故障
时能够及时响应并采取相应措施。
总之,多轴联动的同步
协调控制是一项复杂而重要的技术。
它可以提高机械系统
的运动精度和效率,实现更加灵活和高效的生产过程。
在
实际应用中,需要综合考虑系统特性、运动规划、控制策略、通信与同步以及故障检测与容错等方面,以实现稳定
可靠的控制效果。
数控加工中的多轴联动与同步控制方法
数控加工中的多轴联动与同步控制方法数控加工是现代制造业中的重要工艺,它能够实现高精度、高效率的加工过程。
而在数控加工中,多轴联动和同步控制是关键技术,对于提高加工质量和生产效率起着重要的作用。
一、多轴联动的意义和应用多轴联动是指在数控加工中,同时控制多个运动轴的移动,实现复杂的加工操作。
这种技术可以大大提高加工的灵活性和效率。
例如,在车削加工中,多轴联动可以实现同时进行径向和轴向的切削,从而提高加工速度和精度。
在铣削加工中,多轴联动可以实现复杂曲面的加工,提高零件的加工质量。
多轴联动的应用范围非常广泛,不仅仅局限于传统的车削和铣削加工。
例如,在激光切割中,多轴联动可以实现对复杂形状的零件进行高速、高精度的切割。
在电火花加工中,多轴联动可以实现对复杂的电极形状进行加工,提高加工的精度和效率。
二、多轴联动的控制方法实现多轴联动需要采用合适的控制方法。
目前常用的多轴联动控制方法主要有两种:轴间插补和轴间跟随。
1. 轴间插补轴间插补是指在数控系统中,通过计算各个轴的运动轨迹和速度,实现多轴的联动运动。
这种方法适用于需要精确控制各个轴的位置和速度的加工过程。
在轴间插补中,数控系统会根据加工轨迹和加工速度,计算各个轴的位置和速度,并通过控制器发送给各个轴的伺服系统,从而实现多轴的联动运动。
2. 轴间跟随轴间跟随是指在数控系统中,通过一个主轴的位置和速度来控制其他轴的位置和速度。
这种方法适用于需要保持各个轴之间相对位置和速度关系的加工过程。
在轴间跟随中,数控系统会根据主轴的位置和速度,计算其他轴的位置和速度,并通过控制器发送给各个轴的伺服系统,从而实现多轴的联动运动。
三、同步控制的意义和应用在数控加工中,同步控制是指在多个运动轴之间保持一定的相位关系,实现复杂的加工操作。
同步控制可以保证加工过程中各个轴之间的相对位置和速度的稳定,从而提高加工的精度和效率。
同步控制在数控加工中有着广泛的应用。
例如,在五轴联动加工中,同步控制可以保证各个轴之间的相对位置和速度的稳定,从而实现复杂曲面的加工。
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨一、背景介绍二、双轴驱动同步控制原理1. 双轴驱动原理数控机床通常需要实现多轴之间的同步控制,双轴驱动即为两个轴之间的联动控制。
在数控机床中,通常需要控制两个轴进行联动运动,以实现复杂的加工工艺。
在铣床上,横向和纵向轴需要进行同步控制,以确保工件的精度和表面质量。
2. 同步控制原理同步控制即为多个轴之间的协调运动,以实现复杂的加工操作。
在数控机床中,同步控制通常需要考虑诸多因素,如加工精度、运动速度、加工轨迹等。
同步控制是数控机床在实际加工操作中必不可少的一项技术。
双轴驱动同步控制即为将双轴驱动和同步控制相结合,利用现代控制技术实现对数控机床的双轴运动进行精确控制的方法。
1. 基于编程控制的方法在传统的数控机床中,双轴驱动同步控制一般是通过编程控制实现的。
操作人员需根据加工要求编写相应的程序,在程序中将双轴之间的关系和运动路径进行编码。
然后,数控系统根据编写好的程序执行相应的运动控制,实现双轴的同步运动。
2. 基于传感器反馈的方法随着传感器技术的不断发展,基于传感器反馈的双轴驱动同步控制方法逐渐成为了一种新的趋势。
通过在数控机床上安装各类传感器,如位移传感器、角度传感器等,实时监测双轴的运动状态和位置信息。
然后,通过数控系统对传感器反馈的数据进行实时处理和分析,以实现双轴的同步控制。
3. 基于模型预测的方法基于模型预测的双轴驱动同步控制方法是一种基于数学模型的控制方法。
通过对双轴运动的物理模型进行建模和仿真分析,预测双轴之间的运动轨迹和关系。
然后,通过控制算法对双轴进行调节和协调,以实现双轴的同步控制。
四、存在的问题和挑战尽管双轴驱动同步控制方法在提高数控机床加工精度和效率方面具有重要意义,但是在实际应用中仍然面临诸多问题和挑战。
双轴之间的动态耦合效应、传感器反馈的延迟和误差、数学模型的准确性等问题均需要得到有效的解决。
随着数控机床的高速化和精密化发展,双轴驱动同步控制方法还需要更高的控制精度和响应速度。
多元复杂系统的同步控制研究
多元复杂系统的同步控制研究多元系统是指由多个相互作用的部分构成的系统,这些部分之间存在丰富多样的相互作用关系。
这样的系统常常表现出复杂的行为模式,比如自组织、极限混沌等。
同步控制研究是指寻找一种方法,使得多元系统中的各个部分在某种意义下达到同步,这样的研究应用广泛,在机器人控制、信号传输和生物系统等领域都有重要应用。
本文就多元复杂系统的同步控制研究进行了相关的论述和探讨。
1. 同步控制的背景和意义在工程和科学领域中,同步是一个重要的概念。
同步是指一组事物在某种方面保持一致和协调。
在控制理论中,同步控制研究是为了控制一个复杂的系统中的多个部分,使它们在某种意义上达到同步状态,这样的研究在自动化、网络传输、控制信号传递和大规模协调系统等方面有非常重要的应用。
2. 多元系统同步的挑战同步控制研究的一个重要问题是,如何维护系统各个部分之间的同步性。
对于两个部分的同步,我们可以用简单的方法实现,例如,我们可以通过一些控制方法,将其中一个与指定的时刻保持一致。
然而,当系统涉及到多个部分时,同步控制就变得更加复杂,因为它们之间的相互关系变得多样化,位置的变化和行为的变化对整体系统产生的影响也很难确定。
这时,为维护同步,我们就必须建立更加高效的数学模型。
例如,在两个互动的元素之间建立一个线性耦合模型,可以根据这个模型为系统的同步提供早期指导。
但是,只有当系统呈现出更加复杂的行为模式时,这个模型才变得无效,并需要通过新的模型进行模拟分析。
这样,随着时间的推移,同步控制系统的设计需要依然越来越复杂和求解技巧。
3. 不同类型的同步在同步控制理论中,有很多种类型的同步。
例如,完全同步是指在某一特定时间所有复杂系统的部分的状态都完全相同。
另外,参数同步是指复杂系统不同部分的状态分别具有一定的相似度。
延迟同步是指复杂系统中的某个部分在同步状态下具有一定的时间延迟。
这些同步类型都是非常重要的,因为它们的应用将使复杂系统中的各部分在某种意义上保持一致。
fanuc多轴同步控制技术及在大型伺服压力机中的应用
fanuc多轴同步控制技术及在大型伺服压力机中的应用
Fanuc多轴同步控制技术是一种用于控制多个轴之间同步运动
的技术。
它可以实现多个伺服电机、伺服阀等设备之间的精确同步运动,并在实际应用中提供高精度、高稳定性的控制效果。
在大型伺服压力机中,Fanuc多轴同步控制技术可以应用于多
个重要环节:
1. 模具开合控制:通过控制多个伺服电机的同步运动,实现模具的快速、平稳的开合动作,确保模具的准确位置和动作速度,提高模具寿命和生产效率。
2. 缸体和滑块控制:通过多轴同步控制技术,实现缸体和滑块的同步运动,确保压力机的稳定性和精确性。
在大型伺服压力机中,通常会有多个缸体和滑块,它们需要精确控制以达到所需的压力和动作要求。
3. 多工位切换控制:大型伺服压力机通常具有多个工位,需要实现工位之间的快速、准确的切换。
Fanuc多轴同步控制技术
可以实现多轴之间的同步运动,确保工位的准确切换,提高生产效率和质量。
总之,Fanuc多轴同步控制技术在大型伺服压力机中的应用可
以提高机器的稳定性、精确性和生产效率。
它可以确保多个轴之间的同步运动,实现复杂的控制要求,并有效地应对各种生产需求。
多轴运动控制系统设计研究
多轴运动控制系统设计研究摘要:本文详细阐述了多轴运动控制系统的设计和实现,包括系统的硬件设计、软件设计、仿真和验证以及实际应用。
最后,本文分析了多轴运动控制系统的优化和改进,包括性能评价、问题分析与解决、优化和改进方法以及未来发展趋势。
本文的研究结论对于进一步推动多轴运动控制系统的发展和应用具有一定的参考意义。
关键词:多轴运动控制系统;运动控制算法;实时控制1引言随着工业自动化程度的不断提高,多轴运动控制系统已经成为现代工业自动化生产的重要组成部分。
多轴运动控制系统不仅具有高精度、高效率、高灵活性等优点,而且广泛应用于机器人、航空航天、医疗设备、半导体制造等领域。
为了满足不同应用场景下的需求,多轴运动控制系统的设计和研究日益成为学术和工业界关注的热点[1]。
2多轴运动控制系统概述2.1 多轴运动控制系统的基本概念多轴运动控制系统是一种将多个运动控制轴组合在一起的控制系统,用于控制多个电机实现复杂的运动轨迹控制和位置精确定位。
多轴运动控制系统通常由运动控制器、电机驱动器和机械结构组成。
其中,运动控制器用于发送指令和控制电机运动,电机驱动器则将运动控制器发送的指令转换为电机能够理解的信号,驱动电机运动。
机械结构则将电机转换的动能转化为物理运动,实现机器人、机床等设备的运动控制。
2.2 多轴运动控制系统的特点多轴运动控制系统具有以下特点:(1)高精度:多轴运动控制系统具有很高的控制精度,可实现微米级甚至更高的位置控制精度。
(2)高效率:多轴运动控制系统具有较高的运动速度和响应速度,可以实现快速的位置控制和高效的运动控制。
(3)高灵活性:多轴运动控制系统可以根据需要进行自由配置和组合,实现多种不同的运动模式和控制方式,适用于不同的应用场景(4)复杂性高:多轴运动控制系统中需要对多个电机进行同步控制,需要考虑多轴之间的协调性和运动一致性,因此系统设计和调试难度较大[2]。
2.3 多轴运动控制系统的分类根据运动控制器的类型,多轴运动控制系统可以分为基于PLC、DSP、FPGA、ARM等不同处理器的控制系统。
伺服系统多轴协同控制技术综述
伺服系统多轴协同控制技术综述目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 文献回顾 (4)2. 伺服系统概述 (5)2.1 伺服系统的组成 (7)2.2 伺服系统的功能 (8)2.3 伺服系统的关键技术 (9)3. 多轴协同控制技术 (10)3.1 多轴控制系统的特点 (12)3.2 多轴协同控制的目的 (13)3.3 多轴协同控制的挑战 (14)4. 伺服系统多轴协同控制的关键技术 (15)4.1 控制策略 (17)4.1.1 传统控制策略 (19)4.1.2 先进控制策略 (20)4.2 动态模型与仿真 (21)4.3 参量辨识与估计 (23)4.4 实时控制算法 (24)4.5 通信与同步技术 (26)4.6 故障检测与容错控制 (27)5. 伺服系统多轴协同控制的应用 (29)5.1 机械自动化领域 (30)5.2 航空航天领域 (31)5.3 机器人技术 (32)5.4 其他领域 (33)6. 伺服系统多轴协同控制的发展趋势 (35)7. 总结与展望 (36)1. 内容概括本文档旨在对伺服系统多轴协同控制技术进行全方位的综述,伺服系统是现代自动化技术和工业控制的核心组成部分,它涉及到电机驱动、控制系统、反馈机制等多个领域,对于提高生产效率、提升产品质量具有重要作用。
多轴协同控制技术则是伺服系统中的一个高级应用,它要求系统能够同时控制多个伺服轴,以实现高精度、高效率、高可靠性的运动控制,这在航空航天、机器人技术、精密机床等领域具有重要应用价值。
1.1 研究背景随着工业自动化水平的不断提升,对机器人、自动化生产线等领域的多轴协同控制需求日益增长。
伺服系统作为精确运动控制的关键部件,在多轴协同控制中扮演着至关重要的角色。
多轴伺服系统面临着复杂性的挑战,包括协调各轴的运动路径、控制精度、响应速度、实时性以及鲁棒性等多个方面。
控制精度和响应速度不足:尤其在高速、高精度运动的情况下,多轴系统的控制精度和响应速度难于满足更复杂的应用需求。
《面向复合加工的数控系统多轴多通道控制技术的研究》
《面向复合加工的数控系统多轴多通道控制技术的研究》一、引言随着制造业的快速发展,复合加工技术已经成为现代制造领域的重要技术之一。
这种技术通过将多种加工工艺集成在一起,实现了高效、高精度的加工过程。
而数控系统作为复合加工技术的核心,其多轴多通道控制技术更是直接关系到加工质量和效率。
因此,研究面向复合加工的数控系统多轴多通道控制技术具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、复合加工及数控系统概述复合加工技术,即综合运用多种加工手段对同一工件进行一次或多次加工,具有高效、高精度的特点。
它要求加工系统具有高度的协调性和一致性。
数控系统则是实现这一目标的核心,通过高精度、高效率的控制策略,实现多轴联动和多通道协同。
三、多轴多通道控制技术分析(一)多轴控制技术多轴控制技术是数控系统的关键技术之一,它通过控制多个轴的协同运动,实现复杂工件的加工。
在复合加工中,多轴控制技术要求各个轴之间的高度协调和同步,以保证加工精度和效率。
此外,还要考虑轴的动力学特性、刚度、热变形等因素,以实现稳定的加工过程。
(二)多通道控制技术多通道控制技术是数控系统的另一重要技术,它通过多个独立的通道同时控制多个轴或多个加工过程。
在复合加工中,多通道控制技术可以实现多个加工工艺的并行处理,提高加工效率。
同时,各个通道之间要实现信息的实时交互和共享,以保证加工过程的协调性和一致性。
四、面向复合加工的数控系统多轴多通道控制策略研究(一)多轴联动控制策略针对复合加工的多轴联动需求,研究相应的控制策略是必要的。
这包括轴间协调策略、路径规划策略、速度与加速度控制策略等。
通过优化这些策略,可以实现多轴的高效协同和精确控制。
(二)多通道协同控制策略多通道协同控制策略是实现多个加工工艺并行处理的关键。
这需要研究通道间的信息交互机制、协同算法以及资源分配策略等。
通过优化这些策略,可以实现多个通道之间的实时协同和高效交互。
五、实验验证与应用分析为了验证所研究的面向复合加工的数控系统多轴多通道控制技术的有效性,进行了一系列实验。
多轴联动的同步协调控制
多轴联动的同步协调控制摘要:一、引言二、多轴联动的同步协调控制的概述三、多轴联动的同步协调控制的关键技术四、多轴联动的同步协调控制的实际应用五、总结正文:【引言】随着科技的发展,对于设备的控制要求也越来越高。
尤其是在自动化生产领域,多轴联动的同步协调控制技术被广泛应用。
这种技术可以实现多个轴的同步协调运动,从而提高生产效率和产品质量。
本文将对多轴联动的同步协调控制进行详细的介绍。
【多轴联动的同步协调控制的概述】多轴联动的同步协调控制是指通过控制系统,实现多个轴的同步协调运动。
这种技术主要应用于自动化生产设备,如机器人、数控机床等。
通过多轴联动的同步协调控制,可以实现设备的高效、精确、稳定运行。
【多轴联动的同步协调控制的关键技术】多轴联动的同步协调控制的关键技术主要包括轴控制系统、同步协调控制算法和通讯技术。
轴控制系统是指控制每个轴的运动,包括位置控制、速度控制和加速度控制。
同步协调控制算法是指实现多个轴的同步协调运动的算法,如比例- 积分- 微分(PID)控制算法、模糊控制算法等。
通讯技术是指实现多个轴控制系统之间的信息交流,如串口通讯、以太网通讯等。
【多轴联动的同步协调控制的实际应用】多轴联动的同步协调控制技术在自动化生产领域得到广泛应用。
例如,在机器人控制系统中,通过多轴联动的同步协调控制,可以实现机器人的精确、快速、稳定运动,提高机器人的作业效率和质量。
在数控机床控制系统中,通过多轴联动的同步协调控制,可以实现数控机床的精确、高速、稳定运行,提高数控机床的加工精度和效率。
【总结】多轴联动的同步协调控制技术是自动化生产设备的重要技术之一,可以实现多个轴的同步协调运动,提高生产效率和产品质量。
这种技术的关键在于轴控制系统、同步协调控制算法和通讯技术的研究和应用。
多轴系统同步控制技术研究分解
多轴系统同步控制技术研究摘要:本文主要介绍多轴系统的同步控制技术。
首先介绍了多轴系统的产生原因和同步控制的概念,然后结合两者介绍了多轴系统中同步控制技术的发展及其在数控系统中的应用情况。
其次,详细阐述了多轴系统同步控制的控制机理,分析了同步控制的基本理论。
基于控制机理,介绍了五种常用的同步控制策略,剖析了各种方法的优缺点及适用场合。
最后,简要介绍了多轴系统中同步控制常用的控制算法。
关键字:多轴系统,同步控制,控制机理,控制策略,控制算法Abstract:This article mainly introduces synchronous control skill in multi-axis system. First, it expounds the reasons of development of multi-axis and the concept of synchronous control, and then introduces the development of synchronous control in multi-axis system and application in CNC system by combining multi-axis system with synchronous control. Second, it expounds the control mechanism and basic theories of synchronous control. Based on control mechanism, this article introduces five control strategy methods, and discusses the relative merits of each method. At last, it presents the control algorithm used in synchronous control of multi-axis.Key Word:multi-axis system , synchronous control , control mechanism,control strategy , control algorithm自1952年美国麻省理工学院研制成功第一台数控系统,数控技术经过半个多世纪的发展,在机械行业中得到了广泛的应用。
数控机床双轴同步控制技术研究
数控机床双轴同步控制技术研究随着现代工业的不断发展,数控机床在工业生产中发挥着越来越重要的作用。
而数控机床双轴同步控制技术作为数控机床的重要组成部分,对于提高数控机床的加工精度和生产效率具有至关重要的意义。
本文将围绕数控机床双轴同步控制技术展开研究,旨在提高读者对该技术的理解和认识,为相关领域的研究和应用提供参考。
数控机床双轴同步控制技术是指通过控制两个或多个运动轴的同步运动,实现数控机床的精确加工。
该技术的实现原理是利用数控系统对运动轴进行精确控制,确保各轴之间的位置、速度和加速度保持一致。
数控机床双轴同步控制技术具有高精度、高速度和高效率等特点,被广泛应用于机械、航空、航天等领域的零件加工和制造。
在工业生产中,数控机床双轴同步控制技术的应用现状主要体现在以下几个方面。
该技术可以有效提高零件的加工精度和表面质量,减少误差和废品率,提高生产效益。
双轴同步控制技术可以缩短加工时间,提高生产效率,降低生产成本。
该技术还可以实现复杂零件的快速制造,满足产品多样化的需求。
然而,双轴同步控制技术的实现成本较高,对于一些中小企业而言,可能难以承受。
展望未来,数控机床双轴同步控制技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。
随着机器人技术的不断发展,双轴同步控制技术将与机器人技术相结合,实现更加智能化、自动化的生产。
随着互联网技术的普及,远程监控和故障诊断将在双轴同步控制技术中得到更加广泛的应用,提高生产效率和设备利用率。
随着新材料和新工艺的不断涌现,双轴同步控制技术将面临新的挑战和机遇,推动其向更加高端、精密的方向发展。
数控机床双轴同步控制技术是现代制造业中不可或缺的一项技术。
它通过精确控制两个或多个运动轴的同步运动,能够显著提高零件的加工精度和生产效率,降低生产成本,适应复杂零件的制造需求。
本文通过对该技术的基本原理、应用现状及未来发展趋势的深入探讨,旨在提高读者对该技术的认识和理解,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨
数控机床双轴驱动同步控制方法的探讨【摘要】本文旨在探讨数控机床双轴驱动同步控制方法。
在将介绍研究背景、研究意义以及相关研究现状。
接着,正文部分将详细分析双轴驱动原理,探讨同步控制方法,并讨论PID控制算法在双轴驱动中的应用,以及先进的同步控制技术。
将对实验验证和结果分析进行全面总结。
在将展望未来研究方向,探讨应用前景展望。
通过本文的研究,可以为数控机床双轴驱动同步控制提供一定的指导和参考,推动该领域的发展和应用。
【关键词】数控机床,双轴驱动,同步控制,PID控制算法,同步控制技术,实验验证,研究背景,研究意义,研究现状,原理分析,结果分析,总结与展望,进一步研究方向,应用前景展望1. 引言1.1 研究背景数要求等等。
研究背景:数控机床作为现代制造业中的重要装备,在工件加工中发挥着关键作用。
随着制造业的不断发展和需求的增加,对数控机床的精度、效率和稳定性提出了更高的要求。
双轴驱动是数控机床中常见的驱动方式,它可以实现对工件的多轴运动控制,提高加工效率和精度。
双轴驱动中的同步控制问题一直是制约其发展的重要因素。
当前,数控机床双轴驱动的同步控制方法主要包括PID控制算法、先进的同步控制技术等。
传统的PID控制算法在双轴驱动中存在精度不高、抗扰动能力较弱等问题,对于高精度、高速度要求的加工任务已经无法满足需求。
如何改进双轴驱动的同步控制方法,提高工件加工的精度和效率,成为当前研究的重要方向。
本文旨在探讨数控机床双轴驱动同步控制方法,分析双轴驱动原理,研究同步控制方法,探讨PID控制算法在双轴驱动中的应用,介绍先进的同步控制技术,以及进行实验验证与结果分析,为提高双轴驱动的同步控制精度和效率提供理论支持和实验依据。
1.2 研究意义数统计、格式要求等。
谢谢!数控机床双轴驱动同步控制方法的研究具有重要的意义。
随着制造业的不断发展,数控机床在加工精度、效率和稳定性等方面提出了更高的要求,而双轴驱动同步控制方法正是为了满足这些需求而被提出的。
基于PC机的开放式多轴软数控系统关键技术研究与实现
基于PC机的开放式多轴软数控系统关键技术研究与实现一、本文概述随着制造业的快速发展,数控机床作为其核心设备,其性能与精度直接影响到产品的质量和生产效率。
近年来,开放式数控系统因其灵活性和可扩展性,受到了广泛的关注。
本文旨在研究并实现一种基于PC机的开放式多轴软数控系统,重点探讨其关键技术,包括系统架构设计、实时性能优化、多轴联动控制等方面。
通过深入分析和实验验证,本文旨在为开发高性能、高可靠性的数控系统提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了开放式数控系统的背景和发展现状,分析了传统数控系统的不足以及开放式数控系统的优势。
随后,详细阐述了基于PC机的开放式多轴软数控系统的整体架构,包括硬件平台选择、操作系统支持、数控软件设计等。
在此基础上,重点研究了实时性能优化技术,包括任务调度算法、中断处理机制等,以提高系统的响应速度和稳定性。
本文还深入探讨了多轴联动控制的关键技术,包括运动学建模、插补算法优化、伺服驱动控制等。
通过理论分析和实验验证,本文提出了一种适用于多轴联动的高性能控制策略,实现了高精度、高效率的切削加工。
本文总结了研究成果,指出了研究中存在的问题和未来的研究方向。
本文的研究成果对于推动开放式数控系统的发展,提高数控机床的性能和精度,具有重要的理论意义和实践价值。
二、开放式多轴软数控系统概述随着制造业的快速发展,数控机床作为其核心设备,其性能和控制精度对产品的质量和生产效率有着决定性的影响。
传统的数控系统大多基于专用的硬件和固定的软件架构,这不仅限制了系统的灵活性,也增加了系统的维护和升级成本。
因此,研究和实现基于PC机的开放式多轴软数控系统,成为了当前数控技术领域的重要发展方向。
开放式多轴软数控系统,是指采用通用计算机硬件平台,通过软件编程实现多轴联动控制的一种数控系统。
它打破了传统数控系统的封闭性,允许用户根据实际需求定制和扩展系统功能,从而提高了系统的灵活性和可适应性。
同时,基于PC机的软数控系统还具有成本低、易于维护、升级方便等优势,为制造业的数字化转型提供了有力支持。
多电机同步运动控制技术综述
多电机同步运动控制技术综述1. 本文概述随着现代工业自动化的快速发展,多电机同步运动控制技术在诸多领域,如机器人、数控机床、生产线自动化等方面得到了广泛应用。
本文旨在对多电机同步运动控制技术进行全面的综述,以期为读者提供清晰、系统的技术理解和应用指导。
本文将简要介绍多电机同步运动控制技术的基本概念和原理,包括其定义、发展历程以及主要的应用场景。
接着,本文将重点分析多电机同步运动控制技术的关键技术和挑战,如同步策略、误差补偿、动态性能优化等。
本文还将对多电机同步运动控制技术的不同实现方法进行比较和评价,包括传统的PID控制、现代的控制算法如模糊控制、神经网络控制等。
在综述的过程中,本文将结合近年来国内外在多电机同步运动控制技术方面的重要研究成果和案例,深入剖析其技术特点、应用效果以及可能的发展方向。
本文将总结多电机同步运动控制技术的发展趋势和前景,以期对未来的研究和应用提供参考和启示。
通过本文的综述,读者可以对多电机同步运动控制技术有一个全面、深入的了解,为实际应用和研究提供参考和指导。
2. 多电机同步运动控制的基本原理首先是速度同步控制。
在多电机系统中,为了实现同步运动,需要确保各个电机的转速一致。
这通常通过采用速度反馈控制策略来实现,即通过传感器实时检测电机的实际转速,并与期望的转速进行比较,然后根据误差调整电机的控制输入,使其逐渐接近期望的转速。
其次是位置同步控制。
除了速度同步外,位置同步也是多电机同步运动控制中的重要方面。
为了确保各个电机在运动中保持相对位置不变,需要采用位置反馈控制策略。
这通常通过编码器或传感器实时检测电机的实际位置,并与期望的位置进行比较,然后根据误差调整电机的控制输入,使其逐渐达到期望的位置。
最后是力同步控制。
在某些多电机系统中,除了速度和位置同步外,还需要实现力的同步。
例如,在机器人抓取物体时,需要确保各个电机产生的合力与期望的抓取力一致。
这通常通过力传感器实时检测物体受到的力,并根据误差调整电机的控制输入,使其产生的合力逐渐接近期望的抓取力。
步进电机多轴运动控制系统的研究
步进电机多轴运动控制系统的研究1. 本文概述随着现代工业自动化和精密控制技术的快速发展,步进电机因其高精度、易于控制等特点,在多轴运动控制系统中扮演着至关重要的角色。
本文旨在深入研究步进电机在多轴运动控制系统中的应用,探讨其控制策略、系统设计及性能优化等方面的问题。
本文将概述步进电机的基本原理和工作特性,分析其在多轴运动控制中的优势。
接着,将重点探讨步进电机在多轴控制系统中的控制策略,包括开环控制和闭环控制,以及这两种控制策略在实际应用中的优缺点比较。
本文还将详细讨论多轴运动控制系统的设计与实现,包括硬件选型、软件编程及系统集成等方面。
特别关注步进电机与控制器之间的接口技术、运动控制算法的实现,以及系统在实际工作环境中的稳定性和可靠性。
本文将探讨步进电机多轴运动控制系统的性能优化方法,包括速度、精度和效率等方面的提升策略。
通过实验验证和数据分析,评估不同优化策略的实际效果,为步进电机在多轴运动控制系统中的应用提供理论指导和实践参考。
本文将从原理分析、控制策略、系统设计到性能优化等多个方面,全面深入研究步进电机在多轴运动控制系统中的应用,旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。
2. 步进电机原理及特性步进电机是一种特殊的电机类型,其运动不是连续的,而是按照固定的步长进行。
这种电机的特性使其非常适合需要精确控制位置和速度的应用场景。
步进电机通常被用在开环控制系统中,因为它们不需要持续的反馈信号来调整其运动。
步进电机的工作原理基于电磁学。
电机内部包含一系列电磁极,当电流通过这些电磁极时,它们会产生磁场。
这些磁场与电机内部的永磁体相互作用,产生旋转力矩,从而使电机转动。
通过控制电流的方向和顺序,可以控制电机的旋转方向和步长。
步进电机的主要特性包括其步距角、定位精度和动态性能。
步距角是电机每接收一个脉冲信号所转动的角度,这个角度通常很小,可以在5到8之间。
定位精度是指电机能够准确到达的目标位置,这主要取决于电机的制造精度和控制系统的精度。
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多轴系统同步控制技术研究分解Prepared on 24 November 2020多轴系统同步控制技术研究摘要:本文主要介绍多轴系统的同步控制技术。
首先介绍了多轴系统的产生原因和同步控制的概念,然后结合两者介绍了多轴系统中同步控制技术的发展及其在数控系统中的应用情况。
其次,详细阐述了多轴系统同步控制的控制机理,分析了同步控制的基本理论。
基于控制机理,介绍了五种常用的同步控制策略,剖析了各种方法的优缺点及适用场合。
最后,简要介绍了多轴系统中同步控制常用的控制算法。
关键字:多轴系统,同步控制,控制机理,控制策略,控制算法Abstract:This article mainly introduces synchronous control skill in multi-axissystem. First, it expounds the reasons of development of multi-axis and the concept of synchronous control, and then introduces the development of synchronous control in multi-axis system and application in CNC system by combining multi-axis system with synchronous control. Second, it expounds the control mechanism and basic theories of synchronous control. Based on control mechanism, this article introduces five control strategy methods, and discusses the relative merits of each method. At last, it presents the control algorithm used in synchronous control of multi-axis.Key Word:multi-axis system , synchronous control , control mechanism,control strategy , control algorithm自1952年美国麻省理工学院研制成功第一台数控系统,数控技术经过半个多世纪的发展,在机械行业中得到了广泛的应用。
随着电子技术和控制技术的飞速发展,当今的数控系统功能非常强大,数控系统的应用也日趋完善,大大的缩短了各种机械装置的生产周期,提高了机械加工效率和加工精度,改善了产品质量。
造纸、纺织、钣金加工等行业的发展,传统的单轴驱动技术因为存在以下局限性而难以满足这些领域内的应用需求:一方面单运动轴系统的输出功率存在上限,无法应用于对功率需求较大的场合;另一方面,使用单运动轴驱动大型对称负载,往往会导致两端负载的驱动力不一致,从而对加工质量和设备使用寿命产生不利影响]1[。
为解决单轴系统的各种缺点与不足,多轴控制技术应运而生。
当执行元件之间存在着一定的约束关系的时候,就需要采取适当的速度、位置策略对各执行器的运转进行同步控制。
近年来伺服控制技术的飞速发展,多轴同步系统更是得到了广泛的应用。
所谓同步控制,就是一个坐标的运动指令能够驱动两个电动机同时运行,通过对这两个电动机移动量的检测,将位移偏差反馈到数控系统获得同步误差补偿。
其目的是将主、从两个电动机之间的位移偏差量控制在一个允许的范围内]2[。
1.多轴系统同步控制技术发展多轴系统同步控制技术是一门跨学科的综合性技术,是电力电子技术、电气传动技术、信息技术、控制技术和机械技术的有机结合,它的发展与其它相关技术的发展是密切联系在一起的。
电力电子技术、电气传动技术、控制理论和方法的飞速发展促进了多轴系统同步控制的迅速发展,多轴系统同步控制技术可以获得良好的控制效果,能够获得满意的控制精度和工作稳定性]3[,在工程实际中得到了广泛的应用,解决了诸多工程中的实际问题,获得了巨大的经济效益和社会效益。
多轴系统的同步控制最初采用的是非耦合控制。
这种同步控制策略针对的是单个运动轴,各个运动轴相互独立,与其它轴没有任何的关联。
在这种控制策略中,如果系统中某一运动轴因为扰动等因素,其负载或者速度将会发生变化。
但由于各运动轴相互独立,彼此之间没有影响,这种变化并不能在其它运动轴上得以反映以减小同步误差。
所以,单轴的扰动势必会影响控制系统的协调性能]4[。
由此看来,非耦合同步控制这种控制策略并不能保证系统同步误差的减小,只能通过设计优良的控制器尽量使某些轴的单轴跟随误差减小。
在这种情况下,Koren于1980年提出了交叉耦合补偿控制策略(通常将系统中某一运动轴的输出进行某种变换后作为其他轴的参考输入来实现交叉耦合),该同步控制策略通过耦合系数将各运动轴的跟踪误差以及同步误差耦合成各轴的同步控制信号,作用到各轴的控制器,对同步误差进行补偿,以此达到同步的目的。
至此,多轴协调控制成为了研究的热点,许多科学研究者针对多轴协调控制理论展开了进一步的研究。
Kulkami和Srinivasan对交叉耦合补偿控制策略进行了详细的分析,并与1989年提出了最优控制方案。
由于传统的PID结构简单、调整方便、稳定性好,在多电机的控制中得到了广泛的应用。
随着模糊控制、神经控制、自适应控制、前馈控制等控制技术的不断深化发展,这些控制技术在数控系统的伺服控制上得到了极大的发挥。
但由于对于多电机同步控制过程中存在时变性、对象不确定性、非线性以及随机干扰等现象,PID控制很难得到精确的控制结果。
因此由于PID自身的特性,只在精度要求不高的被控对象中得到了广泛的应用。
近年来,除了使用传统的PID控制外,许多科学研究者将现代控制理论,如鲁棒控制、模糊控制、神经网络、模型参考自适应控制等,应用到多轴系统的同步控制中。
事实证明取得了很好的效果,进一步提高了系统的性能。
除此以外,研究人员将传统的PID控制技术与智能控制技术相结合,得到了很多新型多轴系统的同步控制方法,如模糊PID控制方法、PID神经网络等,大大提高了同步控制的精度。
随着工业的发展,越来越多的场合用到了双轴或多轴控制系统。
为了满足双轴驱动时同步控制的需要,国外的各大数控系统生产商都积极的开发出了自己的具有双轴同步控制功能的数控系统。
国外的数控技术起源早,在技术方面远远领先于国内,像德国的西门子、法国的NUM、日本的FANUC等早已实现了双轴的同步控制,并在实用中取得了良好的效果。
比较典型的机型有20世纪90年代推出的西门子840D/810D,法国的NUM 1040M以及日本FANUC的FANUC-15i。
它们通过对参数的设置,来确定需要同步的双轴以及双轴的主从之分,并且通过设置参数来给定双轴不同步的最大极限值以此来保护机床51[。
下面分别对上述三种类型数控系统的同步控制方法加以说明。
1)西门子840D/810D的双轴同步西门子840D/810D实现双轴同步功能时,主要分为三个步骤:第一步:主动轴回零。
主轴回参考点,从动轴跟随主轴同步运行,直到主轴到达参考点。
第二步:从动轴回零。
主动轴达到参考点后,从动轴自动回参考点(内部自动起动),此时主动轴跟随从动轴运动。
所有的同步轴回到参考点后,然后对主动轴与从动轴的位置进行比较,如果差值不大于报警极限控制系统,开始同步过程强制连接,如果差值大于报警极限,则控制系统不会自动开始同步过程,并输出等待同步起动信息,等待操作员起动同步处理,再次起动。
第三步:同步处理。
主动轴和从动轴的补偿功能被激活,时刻监视双轴的运行状态,并及时进行补偿。
2)NUM 1040M中的双轴同步NUM 1040M数控系统在处理同步时与西门子的比较相似,只是在处理同步补偿时比较简洁。
直接将主、从动轴的差值在下一个插补周期时叠加到从动轴的输出上,简化了一系列的复杂的运算。
NUM的独特之处在于其向用户展示的各项参数,具有很强的开放性,对P 参数的设置是其开放性的特征之一,NUM 1040M系统中共有115个P参数,通过修改P参数就可以实现对控制系统的配置。
用户可在NUM专用软件的环境下,方便、快捷的通过P参数对系统进行配置与调整,亦可不借助任何软件及工具,在线修改P参数。
NUM系统中,双轴同步控制的功能也是通过设定P 参数实现的。
3)FANUC-15i中的双轴同步其同步的建立有两种方式:基于手动返回参考点上的同步建立;基于机床坐标系的同步建立。
虽然国外很多数控系统供应商推出了各自的具有双轴同步控制功能的数控系统,并且在市场上还有不错的表现,但是,这并不代表在现有的基础上双轴同步控制的研究就达到了完美的境界,这里面还是存在很多问题值得探讨的。
开发具有双轴同步控制功能的数控系统周期长,在进行高速高精控制时,双轴的反馈以及反馈的处理一定要及时,这对数控系统本身就有很高的要求。
对于国产众多数控系统来说,由于其插补周期的限制,在数控系统上进行双轴同步控制技术的突破,颇有难度。
随着电子技术的发展,伺服驱动的功能也日益强大起来,如果能将双轴同步控制的功能整合到伺服驱动中,这样,不但减轻了数控系统的负担,而且使得反馈回来的同步数据的处理更加迅捷,在控制高速高精机床时更具有优势]6[。
2.多轴系统同步控制机理多轴系统是非线性、强耦合的多输入多输出系统。
多轴系统同步控制的主要性能指标有:速度比例同步;位置(或角度)同步;绝对值误差小于某限幅值。
多轴系统的同步运行关系一般分为以下几类]7[:1) 要求多轴系统的同步运动具有相同的速度或位移量在瞬态或稳态都能够保持同步,这是通常将的侠义上的同步,也就是最简单的同步控制。
以常见的双轴系统为例,该种情况下角位移同步误差Δθ可由以下公式求得:⎰⎰∆=-=-=∆dt dt ωωωθθθ)(2121(1-1) 其中θ1、θ2、ω1、ω2分别为运动轴1和2的角位移和角速度。
由公式(1-1)可知,若在某个阶段Δω始终为零,则Δθ也为零。
但假设系统因为外界干扰等原因导致Δθ发生变换,为消除该同步误差,必然要求两个轴以不同的速度运动,从而使得Δω偏离零点,即产生速度误差。
由此可以看出,虽然在多数情况下系统的位置同步需要有速度同步作为前提保障,但在某些时刻,为了实现位移同步,就必须牺牲一定的速度同步性能,此时两者呈现相互制约的关系。
2) 要求多轴系统中个运动轴以一定的比例关系运行。
在实际多轴系统中,有些场合并不一定要求各台电机的速度完全相等,而一般的情况是要求各台电机之间能都协调运行。