数控车床静压气体轴系回转误差补偿及控制方法的研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 数控车床及气体轴承简介 | 第9-12页 |
| 1.2.1 数控车床的研究与发展 | 第9-10页 |
| 1.2.2 气体轴承的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.3 数控车床精密轴系回转误差简介 | 第12页 |
| 1.3 数控车床精密轴系回转误差研究现状 | 第12-17页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第14-17页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 | 第17-18页 |
| 2 静压气体轴承静特性及动力学研究 | 第18-33页 |
| 2.1 轴系的组成及其工作原理 | 第18页 |
| 2.2 静压气体轴承的静特性分析 | 第18-24页 |
| 2.2.1 静压气体轴承的结构设计 | 第18-19页 |
| 2.2.2 静压气体轴承建模与数值分析 | 第19-21页 |
| 2.2.3 静压气体轴承的参数优化设计 | 第21-24页 |
| 2.3 主轴系统的动力学建模 | 第24-31页 |
| 2.3.1 主动磁轴承的设计 | 第24-25页 |
| 2.3.2 主动磁轴承的电磁力分析 | 第25-27页 |
| 2.3.3 单自由度主轴系统的动力学模型 | 第27-28页 |
| 2.3.4 五自由度主轴系统的动力学模型 | 第28-31页 |
| 2.4 主轴系统的动力学模型仿真 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 静压气体轴系回转误差的测量及控制系统 | 第33-40页 |
| 3.1 回转误差的测量 | 第33-34页 |
| 3.1.1 回转误差产生的机理及测量思路 | 第33页 |
| 3.1.2 回转误差的测量方法 | 第33-34页 |
| 3.2 回转误差的谐波分析与消除 | 第34-37页 |
| 3.2.1 谐波的分析与仿真 | 第34-36页 |
| 3.2.2 轴偏心的消除 | 第36页 |
| 3.2.3 三点法回转误差的提取 | 第36-37页 |
| 3.3 磁轴承的控制系统 | 第37-39页 |
| 3.3.1 控制方法及控制器的选用 | 第37-38页 |
| 3.3.2 其他组成部分的介绍 | 第38-39页 |
| 3.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 基于MATLAB的磁轴承控制及误差补偿 | 第40-52页 |
| 4.1 轴系的控制系统及工作原理 | 第40-41页 |
| 4.2 单自由度系统的传递函数 | 第41页 |
| 4.3 模糊自整定PID控制器的设计 | 第41-45页 |
| 4.3.1 模糊控制器的原理以及结构 | 第41-43页 |
| 4.3.2 参数自整定方法分析 | 第43-44页 |
| 4.3.3 控制规则的确定 | 第44-45页 |
| 4.4 系统仿真与分析 | 第45-48页 |
| 4.5 主轴系统的不平横补偿控制 | 第48-50页 |
| 4.6 主轴回转误差的仿真 | 第50-51页 |
| 4.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 5 轴系回转误差控制系统的DSP实现 | 第52-63页 |
| 5.1 数字信号处理器(DSP)的选择 | 第52-53页 |
| 5.2 控制系统的硬件设计 | 第53-58页 |
| 5.2.1 A/D和D/A通道设计 | 第53-55页 |
| 5.2.2 外围电路设计 | 第55-57页 |
| 5.2.3 DSP的最小系统 | 第57页 |
| 5.2.4 外部扩展储存器 | 第57-58页 |
| 5.3 控制系统的软件设计 | 第58-62页 |
| 5.3.1 数据格式处理方式 | 第58-59页 |
| 5.3.2 系统控制算法及程序设计 | 第59-62页 |
| 5.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 结论 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 附录 | 第68-69页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第69-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
