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专利号: 2019100036631
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种嵌入式裁床控制器的实时轮廓误差补偿方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)通过编码器反馈当前位置和期望位置之间的偏差,得到X轴和Y轴的直接位置误差Ex和Ey,根据当前速度和期望速度之间的偏差,得到X轴和Y轴的速度误差Vx和Vy,在一个插补周期T内对速度误差进行积分,得到由于两轴速度误差引起的间接位置误差Ex'和Ey′;

2)令 建立轨迹轮廓误差模型为:ε=-CxEx+

CyEy;

3)综合轮廓误差形成的原因,根据直接位置误差Ex和Ey计算直接轮廓误差ε1=-CxEx+CyEy,根据间接位置误差Ex'和Ey'计算间接轮廓误差ε2=-CxEx'+CyEy',取最大实时轮廓误差E′c=max{ε1,ε2};

4)基于该实时轮廓误差估计器,使用变增益交叉耦合PID控制器,实时计算最优补偿量,对最大轮廓误差E′c进行补偿,所述变增益交叉耦合控制器增益:Kdc=0.013,Kpc=

2.235,Kic=5.261。

2.如权利要求1所述的嵌入式裁床控制器的实时轮廓误差补偿方法,其特征在于:所述期望位置根据插补软件规划的轨迹拐点选取,直接位置误差为期望拐点坐标和当前位置坐标的差值,速度误差为期望拐点速度和当前速度的差值,插补周期T内速度为匀速,因此积分所得间接位置误差就是速度误差和插补周期T的乘积。

3.如权利要求1或2所述的嵌入式裁床控制器的实时轮廓误差补偿方法,其特征在于:所述当前位置坐标和当前速度通过编码器反馈得到,且在该期望拐点之前的最后一个插补周期T内读取编码器反馈值。

4.如权利要求1或2所述的嵌入式裁床控制器的实时轮廓误差补偿方法,其特征在于:所述步骤2)中,建立轨迹轮廓误差模型,F(x,y)=0为一条任意曲线,Pa为实际位置点,Pe为期望位置点,Ex、Ey表示X轴和Y轴的单轴跟踪误差,θ为参考轨迹上对应位置点密切圆的切线与X轴的夹角,R为密切圆半径,根据几何关系推导,得出:用X轴和Y轴的单轴跟踪误差表示Pa与Ob点的关系,即:xa-xb=Rsinθ-Ex  (2)

ya-yb=-Rcosθ-Ey  (3)

将公式(2)(3)代入公式(1)后得:

将公式(4)利用麦克劳林公式展开: