三轴超精密车床的控制系统设计及实验
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 | 第10页 |
| 1.2 超精密机床的研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 国外超精密机床的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 国内超精密机床的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 开放式数控系统的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.1 开放式数控系统的国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 开放式数控系统的结构形式 | 第14-15页 |
| 1.4 直线电机的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.4.1 直线电机应用的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4.2 直线电机控制策略的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.5 课题的主要研究内容 | 第17-18页 |
| 第2章 超精密车床控制系统软硬件平台的开发 | 第18-30页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 超精密车床的控制系统规划 | 第18-20页 |
| 2.2.1 超精密车床的机械结构及技术指标 | 第18-19页 |
| 2.2.2 控制系统的功能分析 | 第19页 |
| 2.2.3 控制系统的硬件结构 | 第19-20页 |
| 2.2.4 控制系统的软件结构 | 第20页 |
| 2.3 控制系统的硬件选型 | 第20-23页 |
| 2.3.1 伺服驱动系统 | 第20-21页 |
| 2.3.2 检测反馈系统 | 第21-22页 |
| 2.3.3 UMAC及拓展板卡 | 第22-23页 |
| 2.4 电控系统的设计与搭建 | 第23-26页 |
| 2.4.1 直线电机控制电路设计 | 第23-24页 |
| 2.4.2 旋转电机控制电路设计 | 第24页 |
| 2.4.3 限位触发电路设计 | 第24-25页 |
| 2.4.4 逻辑控制电路设计 | 第25-26页 |
| 2.5 控制系统的软件开发 | 第26-29页 |
| 2.5.1 UMAC控制器变量介绍 | 第26页 |
| 2.5.2 人机交互界面开发 | 第26-27页 |
| 2.5.3 上下位机通讯 | 第27-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 控制系统的设计 | 第30-46页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 直线电机的建模分析 | 第30-34页 |
| 3.2.1 直线电机的结构及原理 | 第30-31页 |
| 3.2.2 直线电机的数学模型 | 第31-34页 |
| 3.3 控制系统设计 | 第34-36页 |
| 3.3.1 UMAC伺服算法分析 | 第34-35页 |
| 3.3.2 机床控制系统的结构设计 | 第35-36页 |
| 3.4 控制系统仿真 | 第36-45页 |
| 3.4.1 电流环设计优化 | 第36-39页 |
| 3.4.2 Z轴控制系统仿真 | 第39-43页 |
| 3.4.3 X轴控制系统仿真 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 控制系统设计的验证实验 | 第46-54页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 基于UMAC的控制系统调试实验 | 第46-51页 |
| 4.2.1 Z轴控制系统调试 | 第46-50页 |
| 4.2.2 X轴控制系统调试 | 第50页 |
| 4.2.3 主轴控制系统调试 | 第50-51页 |
| 4.3 机床的模态实验 | 第51-53页 |
| 4.4 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 超精密车床的加工实验 | 第54-61页 |
| 5.1 引言 | 第54页 |
| 5.2 端面车削及外圆车削实验 | 第54-60页 |
| 5.2.1 实验准备 | 第54页 |
| 5.2.2 加工实验 | 第54-55页 |
| 5.2.3 加工质量分析 | 第55-60页 |
| 5.3 本章小结 | 第60-61页 |
| 结论 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-66页 |
| 致谢 | 第66页 |
