导读:本文包含了刀具控制系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:刀具,永磁,快速,直线,控制系统,伺服系统,铁心。
刀具控制系统论文文献综述
方馨,刘春芳[1]（2019）在《快速刀具伺服系统迭代学习控制仿真研究》一文中研究指出本论文是以高精密快速刀具伺服系统(FTS)永磁同步直线电机为研究的对象,为了达到快速刀具伺服系统快速性、跟踪性、稳定性和抗扰性这四重标准的目的,而进行的仿真研究。本研究为克服各种端部效应和周期性摩擦力的扰动还有负载扰动和参数的变化等诸多因素,为达到理想的效果,采用对周期性干扰有较好的抑制以及对高频周期性输入信号具有较好的跟踪能力的快速刀具伺服系统,模型参数不确定和高度非线性已使简单的PID不再适用,采用了迭代学习控制。为了提高系统的伺服刚度,减小因切削力扰动带来的不稳定,速度环采用伪微分前馈反馈控制(PDFF)。Matlab/Simulink仿真结果表明,所采用的控制算法在高频响应输入时,有效地抑制了周期性的扰动对伺服系统性能影响并且对于周期性输入信号具有良好跟踪特性,提高了系统响应速度和伺服刚度。(本文来源于《第十六届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）》期刊2019-10-10）
徐燕[2]（2019）在《洛伦兹力型快速刀具伺服系统跟踪控制研究》一文中研究指出光学自由曲面类零件因其良好的工作性能被广泛应用于航空航天、军事、电力电子、科研以及民用等领域,而实现光学自由曲面高精度、高效和低成本的主要加工方式是金刚石超精密车削技术,该技术的核心是快速刀具伺服系统(Fast Tool Servo,FTS)。本文以洛伦兹力型电机——音圈电机(Voice Coil Motor,VCM)作为FTS的执行器,结合滑模、重复等现代控制方法,对其周期性问题进行跟踪与抑制。其具体分析内容如下:首先,搜集并查阅大量的国内外参考文献,掌握FTS主要的驱动方式、建立驱动FTS运行的执行器件音圈电机的数学模型、分析与FTS相关的控制策略以及描述影响音圈电机驱动FTS控制精度的因素。其次,当FTS在运行过程中,若存在切削力扰动,采用基于代理的滑模控制。这是对PID控制的扩展,并且将滑模控制和PID控制相结合的控制策略。利用PID控制器将一种称为代理的假想的虚拟行程位置加在VCM的实际位置与期望位置之间,代理行程位置通过滑模控制器跟踪期望位置,将结合后的代理滑模控制律中不连续符号函数转换成饱和函数后可提高系统的跟踪精度和抗扰性。利用Matlab/Simulink在所设计的理论控制策略的基础上进行建模、仿真和比较分析,以此验证控制策略的有效性。最后,由于FTS在正常运行过程中,随着行程和频响的增大,其跟踪精度会受到影响。为进一步提高系统运行时的跟踪精度,采用超螺旋重复补偿PID控制。这是一种将重复补偿PID控制与超螺旋PID滑模控制相结合的且能够分别独立作用的控制策略。其中,重复补偿PID控制可提高系统运行时的跟踪精度。若存在等同于输入给定周期性正弦信号扰动或者切削力扰动时,在重复补偿PID控制策略的基础上加入超螺旋PID滑模控制,这是以PID控制器设计滑模面,根据李雅普诺夫函数的到达条件设计滑模控制律,超螺旋PID滑模控制是一种连续型二阶滑模控制,抗扰能力强。超螺旋重复补偿PID控制可以实现在长行程和高频响环境下的强鲁棒性和高跟踪精度。并且在理论的基础上用Matlab/Simulink对所设计的控制策略进行建模、仿真和比较分析,以此证明控制策略的可行性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）
甘文智[3]（2019）在《基于刀具磨损预测的加工参数智能控制系统研究及开发》一文中研究指出国家创新驱动战略中提出了发展智能绿色制造技术的内容,而在精密加工智能制造中,建立使加工质量保持的智能制造系统是推动制造业向自动化、智能化转变的有效途径。因此,有必要开发一套加工参数智能控制系统,使生产线保持最佳工作状态来获得产品质量的稳定。本文对加工参数智能控制流程进行了详尽的阐述,并构建了智能控制系统总体框架的理论模型。在框架内对基于刀具磨损预测的产品质量控制方法展开研究,开发出加工信号管理模块、刀具磨损管理模块、加工参数管理模块以及产品质量管理模块。然后使用UML建模语言对基于刀具磨损预测方法的系统框架进行具体设计,借助用例图从用户的角度对系统的功能需求进行分析,利用顺序图从系统的角度分析各个功能的实际操作逻辑和流程,阐述不同对象之间的交互过程,并根据功能需求以及交互过程中会涉及到的数据设计数据表的逻辑结构,利用Microsoft SQL Server构建相应的数据库物理结构。最后基于MATLAB GUI设计了系统的用户界面,通过代码实现所需要的各个功能,并进行了相应的论证式分析与测试,表明开发的系统和模块是成功的。在以上研究内容中,本文主要完成了以下工作:(1)探索了加工参数智能控制的总体流程,并根据流程需要建立了系统的总体框架;(2)详细描述了基于刀具磨损预测的加工参数控制方法,基于UML建模语言的系统开发方法,建立了基于刀具磨损预测方法的系统模型和框架;(3)基于MATLAB GUI和Microsoft SQL Sever实现了系统的实际开发任务。(本文来源于《广西大学》期刊2019-06-01）
贾峰,刘长柱,付雷杰,白瑀[4]（2019）在《基于DSP的刀具测量仪运动控制系统研究》一文中研究指出搭建"PC+运动控制器+步进电机"嵌入式刀具测量仪控制系统,对刀具测量仪运动控制系统进行研究,进行刀具测量仪运动控制系统的总体框架和控制算法分析。提出X、Y轴运动模块采用导轨、滑块和导轨副,Z轴移动采用步进电机和滚珠丝杠结构,视觉模块采用CCD数码相机采集图像信号,控制系统采用固高GTS系列运动控制卡的方法,上位机控制软件通过运动控制卡驱动各轴步进电机,利用改进的PID控制算法和S形速度规划方法,完成预期的轨迹规划。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年08期）
雷艳华,雷大江,蓝河[5]（2019）在《金刚石刀具质量检测装置控制系统的设计》一文中研究指出设计了一套刀具质量检测控制系统,实现了系统内各轴系的精密运动控制。通过独特的设计思路,完成了原子力显微镜的Z向位移与旋转轴系统的坐标同步采集功能,最终构建了一套专用控制系统。经试验验证,该系统可以完成典型的金刚石刀具测量任务,具有良好的控制性能。(本文来源于《工具技术》期刊2019年04期）
李岩[6]（2018）在《直线电机驱动快速刀具伺服系统的鲁棒跟踪控制》一文中研究指出超精密加工零件(如光学自由曲面、微结构功能表面零件等)因特殊的优质性能,在先进工业制造、航空航天、天文观测等高科技领域有着广泛的应用需求,而基于快速刀具伺服系统(FTS)的金刚石车削加工技术因其精密、高效、低成本的加工特点,成为加工超精密零件的较有潜力技术。FTS技术应用的关键是设计出具有高频响、高精度以及良好信号跟踪性能的系统。从FTS系统的设计分析出发,研究影响FTS系统性能的关键因素和优化系统设计的方法。通过对比分析,本文以无铁心永磁直线同步电机(ILPMLSM)作为FTS系统的执行机构,进行高频响给定信号下的控制策略研究。主要研究工作如下:首先,通过查阅大量国内外有关FTS的文献,掌握FTS的国内外研究、发展现状,了解FTS的驱动方式和控制算法。在此基础上,构建FTS的执行机构ILPMLSM的数学模型。其次,分析FTS系统在实际加工中存在的参数变化、摩擦力扰动、切削力扰动等不确定性扰动,在此基础上,采用定量反馈理论(QFT)设计鲁棒控制器,提高系统的鲁棒性。同时,本文采用H_∞控制方法来代替QFT设计中繁琐的作图求解方法,使设计过程简单化。在理论设计基础上,通过Matlab/Simulink对所设计的控制系统进行建模与仿真,分析结果表明,该控制策略有效的抑制了不确定性扰动对FTS系统性能的影响,提高了系统的鲁棒性。最后,为实现FTS系统对鲁棒性能和跟踪性能的双重高要求,本文将QFT/H_∞分别与零相位误差跟踪控制器(ZPETC)、零振幅误差跟踪控制器(ZMETC)相结合设计鲁棒跟踪控制器,同时加入干扰观测器(DOB),以进一步补偿外部扰动对系统的影响,提高系统鲁棒性。在理论设计的基础上,通过Matlab/Simulink对所设计的控制系统进行建模与仿真,并将两种控制策略的仿真结果进行比较。结果表明,所设计的FTS系统具有优越的跟踪性能与鲁棒性能。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01）
苏晓锋,刘春芳[7]（2017）在《快速刀具伺服系统的自适应前馈抵消控制》一文中研究指出针对音圈电机驱动的快速刀具伺服系统(Fast Tool Servo,FTS),要求系统对于高频周期性输入信号具有较好的跟踪能力以及对机床主轴的跳动等因素引起的周期变化干扰信号具有较好的抑制问题,提出内环采用内模控制器(Internal Model Control,IMC)校正以增大系统的带宽,外环采用自适应前馈抵消控制(AFC)与前馈控制结合的控制方法。仿真结果表明,设计的控制方法对高频周期性输入信号具有较高的跟踪精度以及对外界周期变化干扰信号有着很好的抑制作用,实现了轨迹跟踪的准确控制,证明了方法的有效性。(本文来源于《第十四届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）》期刊2017-08-31）
刘春芳,刘志[8]（2017）在《基于分数阶PID和重复控制的快速刀具伺服系统》一文中研究指出针对永磁直线同步电机(PMLSM)驱动的快速刀具伺服系统在高频输入信号时的系统跟踪精度问题,设计了一种分数阶PID重复控制算法.由于系统的参考信号和干扰信号都具有周期性的特点,通过对系统参考信号的跟踪和扰动的抑制研究,将改进型分数阶PID控制和重复控制相结合,利用重复控制对周期性输入或复杂干扰信号的跟踪和抑制能力来补偿分数阶PID控制器,使系统有快速响应能力的同时具有较强的抗干扰性.仿真结果表明,所提出的控制策略有效地提高了伺服系统的跟踪精度,并对周期性扰动有较好的抑制作用.(本文来源于《沈阳工业大学学报》期刊2017年05期）
张戟[9]（2017）在《高精度微进给快速刀具伺服系统控制算法研究》一文中研究指出自由曲面光学元件以其优良的光学性能被广泛应用于许多领域,而快速刀具伺服系统(Fast Tool Servo,FTS)金刚石切削技术被认为是非常有前途的加工技术之一。FTS在进行自由曲面加工时需要直线电机对高频周期性参考信号具有高精度跟踪能力,而一些因素如直线电机固有的扰动以及加工时的切削力都可能会影响FTS的加工精度。基于此,对高频周期性参考信号下系统的控制方法进行了研究。具体研究内容如下:首先,收集并查阅了大量国内外有关直线电机作为快速刀具伺服执行机构的相关文献。由此构建了作为FTS执行机构的无铁心永磁直线同步电机的数学模型,同时,对适应于FTS的控制算法进行了分析。其次,考虑到FTS在进行工件过程中存在强烈的切削力干扰,而具有强鲁棒性的滑模控制是一种较为适用的控制策略。但传统的滑模控制存在的抖振,将对系统的控制精度造成一定的影响,基于此提出了一种增量滑模控制。该控制方式将解算器步长及执行机构的最大加加速度加入控制率中,并且将上一时刻的控制作用迭加到当前控制量中以削弱滑模控制固有的抖振。同时,由于增量式的迭加作用,也使得系统的控制精度较传统滑模控制有了一定程度的提升。继而运用Matlab/Simulink对所设计的控制系统进行建模与仿真分析,验证了所提出控制策略的有效性。最后,针对FTS在高频切削过程中除了存在切削力等非周期性干扰外还存在周期性干扰的情况,提出了一种超螺旋改进插入式重复控制。该方法基于积分滑模控制的等效控制和非线性控制这两部分的设计具有各自独立性以及插入式重复控制器可在不改变原有控制器的情况下直接插入到其中的设计理念而将超螺旋控制和重复控制相结合,利用超螺旋控制的鲁棒性以消除非周期性干扰及利用重复控制抑制周期性干扰。并且,所提方法对传统插入式重复控制算法做了改进,使得控制系统获得更高的控制精度。在理论分析的基础上,运用Matlab/Simulink对所设计的控制系统进行建模与仿真分析。并将其与传统重复控制的仿真结果做比较,证明了所提方法可行性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-31）
钱松,王庭俊[10]（2016）在《应用于RNS制造的快速刀具伺服跟踪控制系统设计》一文中研究指出针对RNS曲面加工的工艺要求,从加工系统频率响应、抑制干扰等方面研究,提出了一种基于自适应前馈误差控制器的快速刀具伺服系统。建立辨识系统的数学模型,通过MATLAB进行仿真分析得出,系统性能得到有效提升,满足加工要求。(本文来源于《工具技术》期刊2016年11期）
刀具控制系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光学自由曲面类零件因其良好的工作性能被广泛应用于航空航天、军事、电力电子、科研以及民用等领域,而实现光学自由曲面高精度、高效和低成本的主要加工方式是金刚石超精密车削技术,该技术的核心是快速刀具伺服系统(Fast Tool Servo,FTS)。本文以洛伦兹力型电机——音圈电机(Voice Coil Motor,VCM)作为FTS的执行器,结合滑模、重复等现代控制方法,对其周期性问题进行跟踪与抑制。其具体分析内容如下:首先,搜集并查阅大量的国内外参考文献,掌握FTS主要的驱动方式、建立驱动FTS运行的执行器件音圈电机的数学模型、分析与FTS相关的控制策略以及描述影响音圈电机驱动FTS控制精度的因素。其次,当FTS在运行过程中,若存在切削力扰动,采用基于代理的滑模控制。这是对PID控制的扩展,并且将滑模控制和PID控制相结合的控制策略。利用PID控制器将一种称为代理的假想的虚拟行程位置加在VCM的实际位置与期望位置之间,代理行程位置通过滑模控制器跟踪期望位置,将结合后的代理滑模控制律中不连续符号函数转换成饱和函数后可提高系统的跟踪精度和抗扰性。利用Matlab/Simulink在所设计的理论控制策略的基础上进行建模、仿真和比较分析,以此验证控制策略的有效性。最后,由于FTS在正常运行过程中,随着行程和频响的增大,其跟踪精度会受到影响。为进一步提高系统运行时的跟踪精度,采用超螺旋重复补偿PID控制。这是一种将重复补偿PID控制与超螺旋PID滑模控制相结合的且能够分别独立作用的控制策略。其中,重复补偿PID控制可提高系统运行时的跟踪精度。若存在等同于输入给定周期性正弦信号扰动或者切削力扰动时,在重复补偿PID控制策略的基础上加入超螺旋PID滑模控制,这是以PID控制器设计滑模面,根据李雅普诺夫函数的到达条件设计滑模控制律,超螺旋PID滑模控制是一种连续型二阶滑模控制,抗扰能力强。超螺旋重复补偿PID控制可以实现在长行程和高频响环境下的强鲁棒性和高跟踪精度。并且在理论的基础上用Matlab/Simulink对所设计的控制策略进行建模、仿真和比较分析,以此证明控制策略的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
刀具控制系统论文参考文献
[1].方馨,刘春芳.快速刀具伺服系统迭代学习控制仿真研究[C].第十六届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）.2019
[2].徐燕.洛伦兹力型快速刀具伺服系统跟踪控制研究[D].沈阳工业大学.2019
[3].甘文智.基于刀具磨损预测的加工参数智能控制系统研究及开发[D].广西大学.2019
[4].贾峰,刘长柱,付雷杰,白瑀.基于DSP的刀具测量仪运动控制系统研究[J].机床与液压.2019
[5].雷艳华,雷大江,蓝河.金刚石刀具质量检测装置控制系统的设计[J].工具技术.2019
[6].李岩.直线电机驱动快速刀具伺服系统的鲁棒跟踪控制[D].沈阳工业大学.2018
[7].苏晓锋,刘春芳.快速刀具伺服系统的自适应前馈抵消控制[C].第十四届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）.2017
[8].刘春芳,刘志.基于分数阶PID和重复控制的快速刀具伺服系统[J].沈阳工业大学学报.2017
[9].张戟.高精度微进给快速刀具伺服系统控制算法研究[D].沈阳工业大学.2017
[10].钱松,王庭俊.应用于RNS制造的快速刀具伺服跟踪控制系统设计[J].工具技术.2016
论文知识图
