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降低机床进给轴伺服跟踪误差方法
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- 发布时间：2022-05-05 17:01
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【摘要】：属于数控加工技术领域，特别涉及一种降低机床进给轴伺服系统跟踪误差的方法。进给轴伺服系统广泛应用于企业数字化管理控制的机械设计制造和加工生产过程中。
降低机床进给轴伺服跟踪误差方法
【概要描述】属于数控加工技术领域，特别涉及一种降低机床进给轴伺服系统跟踪误差的方法。进给轴伺服系统广泛应用于企业数字化管理控制的机械设计制造和加工生产过程中。
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属于数控加工技术领域，特别涉及一种降低机床进给轴伺服系统跟踪误差的方法。
进给轴伺服系统广泛应用于企业数字化管理控制的机械设计制造和加工生产过程中。 该系统存在着摩擦、间隙、滞后分析、外部环境扰动等多种非线性特性，这些非线性特性对信息系统的性能有很大的影响。 其中非线性摩擦明显的是系统的运动能够控制技术性能。 高精度机床伺服进给系统一般来说，消除滚珠丝杠螺距误差和间隙后，进给系统中存在的摩擦已经成为影响学生运动过程控制精度的主要经济原因，如何有效消除摩擦的影响成为精确控制我国的关键能力问题。
关于通过摩擦补偿控制伺服进给系统误差的方法，传统的方案是基于经典模型的摩擦补偿，但静态模型不能很好地显示摩擦的动态特性，严重影响系统性能，特别是跟踪性能和定位精度。 因此，定位精度要求高运动控制，采用摩擦静态模型补偿，难以满足性能要求，要么直接采用摩擦前馈补偿，要么将摩擦作为扰动直接引入控制系统，无法实时观察摩擦的变化，调整补偿参数补偿摩擦力。
针对上述缺点和现有技术的改善，本发明提供了一种实现滤波器的摩擦预测，且以摩擦补偿的精密控制为目的，能够实时地观察并预测摩擦变化的机床的伺服进给系统的跟踪误差的方法。 用控制系统对其进行补偿，减小了伺服系统的跟踪误差，特别是对预失真的补偿控制有明显的效果。
为了实现上述目，本发明提供一种降低机床的进给轴伺服系统的跟踪误差的方法。 该方法的特征包括该方法或以下步骤：
1)对机床伺服进给系统进行建模，得到伺服进给系统的系统模型;
2)建立数学学习机械伺服进给操作系统摩擦力的模型，识别参数;
3)利用状态观测器估计伺服系统的位置变化，根据估计的位置变化计算伺服系统的补偿摩擦，根据计算的补偿摩擦实时动态补偿伺服系统，减少机床系统伺服进给的跟踪误差。
作为更优选方式，对机床的进给轴伺服系统进行建模，得到伺服进给系统的系统模型如下。([0010] )伺服进给系统的系统模型，其中mt表示伺服进给系统机械部分的总质量，8表示伺服电机的阻尼，fq表示进给轴伺服的驱动力更优选刷毛平均变形z为以下式表示的：
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