导语:本文探讨了伺服系统定位误差形成的原因,并提出了采用分段线性减速并以开环方式精确定位的方法。该文分析了伺服系统定位误差形成的原因,给出了相应的程序流程图,对提高数控机床伺服系统定位精度具有实用参考价值。
数控机床的定位精度直接影响到其加工质量。传统上,以步进电动机作驱动机构的机床,由于步进电动机固有特性,使得重复定位精度可以达到一个脉冲当量。但是,步进电动机脉冲当量不可能很小,因而无法保证高精度。伺服系统则因其更小的心脏周期(或称为“脉冲当量”),理论上能提供更高级别的地理位置信息,但是由于软件控制算法导致难以实现一个完全准确的地理位置,因此常规控制策略在实际应用中仍存在不足。
我们分析了常规控制算法导致伺服系统定位误差较大的原因,并提出了一种分段线性减速并以开环方式进行精确定位于低速趋近阶段中的方法,这种方法通过在低速趋近过程中采取开环控制来避免由于速度检测误差引起的问题。在这个过程中,我们不再关注剩余总进给量是否恰好等于预期减速点所对应剩余进给量,而是将整个降低速度过程分为多个段落,每个段落都有自己的加速度和时间长度,从而确保每一部分能够有效地补偿前一部分可能产生的一些错误。此外,我们还考虑到了死区补偿和零漂补偿模块,以进一步优化性能。
为了使这个新的减速策略工作得更加完善,我们需要根据不同的参数进行调整,如初始速度、最终速度、加速度以及各个阶段所需时间等。这是一个基于经验与计算模型结合起来完成的一个任务,其中一些关键参数如V0、V1、V2、a1,a2,T0,T1,T2等必须经过仔细选择,以确保整个降低速度过程既快速又稳定的同时,尽可能地限制位置误差。
该方法适用于任何类型的人工智能设备,无论它们当前使用什么样的运动控制装置,只要它们能够接收来自中央处理单元(CPU)的指令并执行相应运动命令即可。在我们的实验室测试中,该技术被成功应用于上海某型号机械设备,它们利用此技术在大约同样的空间内重复移动时达到了非常出色的准确率,其性能稳定且得到用户认可。