第1章 绪论 1
1.1数据驱动衍生式非圆切削数控系统研究背景及意义 1
1.1.1研究意义 1
1.1.2国内外研究现状及背景 2
1.1.3应用方向及应用前景 4
1.2非圆活塞数控车床的研究现状 4
1.2.1国内研究现状 4
1.2.2国外研究现状 5
1.3非圆活塞车床控制系统概述 6
1.3.1非圆活塞切削原理 6
1.3.2非圆活塞车床控制系统性能指标确定 12
1.4本章小结 17
第2章 衍生式数控系统设计及控制器开发 19
2.1衍生式数控系统结构及同步控制 19
2.1.1衍生式数控系统结构 19
2.1.2衍生式数控系统的子系统 26
2.1.3衍生式数控系统的同步控制 34
2.2衍生控制器硬件设计 39
2.2.1编码器接口电路 39
2.2.2 D/A输出电路 40
2.2.3 RS-232接口电路 43
2.2.4 A/D转换电路 43
2.2.5数字I/O电路 44
2.3衍生控制器软件设计 46
2.3.1时间触发模式 46
2.3.2分层有限状态机 49
2.3.3时间触发的分层有限状态机 53
2.3.4衍生控制器软件总体设计 54
2.4本章小结 59
第3章 伺服系统直线音圈电机的设计及试验研究 61
3.1非圆切削刀具进给伺服系统概述 62
3.2直线音圈电机运行原理 64
3.2.1电磁原理 65
3.2.2电压平衡方程 66
3.2.3动力学原理 66
3.3直线音圈电机优化计算及机械设计 67
3.3.1优化方法概述 68
3.3.2电机优化计算 70
3.3.3电机机械设计说明 75
3.4非圆切削刀具进给伺服直线音圈电机试验研究 79
3.4.1电机漏磁及静态力测试 79
3.4.2电机驱动器调试试验 84
3.4.3电机运动控制试验 92
3.5本章小结 100
第4章 非圆切削刀具进给伺服系统设计及建模 101
4.1非圆切削直线电机伺服驱动与控制关键技术 101
4.1.1伺服驱动回路硬件配置 102
4.1.2驱动方式选择 102
4.1.3直线伺服进给系统模型分析与建立 102
4.1.4数据驱动控制算法的实现 102
4.1.5接口与定义问题 103
4.2刀具进给直线伺服控制系统实验平台 103
4.2.1音圈直线电机 104
4.2.2数字伺服驱动器 105
4.2.3 DSP控制器 106
4.2.4位置检测部件 106
4.3刀具进给直线伺服控制系统模型辨识 107
4.3.1系统数学模型的推导 107
4.3.2系统模型参数辨识 109
4.4本章小结 117
第5章 数据驱动非圆切削刀具进给伺服系统控制方法研究 118
5.1无模型自适应预测控制研究 118
5.1.1概述 118
5.1.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应预测控制方法 119
5.1.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应预测控制 127
5.1.4基于全格式动态线性化的无模型自适应预测控制 133
5.2无模型迭代学习控制方法研究 139
5.2.1无模型迭代学习研究进展 139
5.2.2基于紧格式动态线性化的无模型自适应迭代学习控制算法 140
5.2.3基于偏格式动态线性化的无模型自适应迭代学习控制算法 145
5.2.4基于全格式动态线性化的无模型自适应迭代学习控制算法 151
5.3迭代学习与无模型预测组合控制研究 155
5.3.1基于紧格式线性化的无模型预测控制算法研究 155
5.3.2基于紧格式线性化的迭代学习与无模型预测控制组合算法研究 158
5.4迭代学习与PID复合控制方法研究 160
5.5数据驱动非圆切削刀具进给系统控制方法应用研究 167
5.5.1无模型自适应控制方法应用研究 167
5.5.2 PID控制方法应用研究 171
5.5.3无模型自适应预测控制应用研究 173
5.5.4改进重复控制与PI复合控制方法应用研究 175
5.6本章小结 181
第6章 衍生式数控系统的实验研究 182
6.1衍生式数控系统调试实验 182
6.2机床样机调试实验 185
6.3本章小结 187
参考文献 188