數(shù)控加工系統(tǒng)速度優(yōu)化與補償

定　價：￥68.00

作　者：	隋振，王靜，田彥濤著
出版社：	化學工業(yè)出版社
叢編項：	“中國制造2025”出版工程
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122373618	出版時間：	2021-01-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	215	字數(shù)：

內容簡介

　　本書綜合應用數(shù)值方法、微分幾何、實體建模、優(yōu)化方法，解決數(shù)控磨床加工過程中精度與效率的問題。全書共分為10 章，前3 章闡述了數(shù)控加工的原理、工藝、加工路徑以及誤差檢測與評定; 第4 章、第5 章闡述了速度優(yōu)化與輪廓誤差算法的理論依據(jù)與經(jīng)驗優(yōu)化方法;第6 章基于實際數(shù)控磨床參數(shù)建立了仿真模型與凸輪磨削數(shù)學模型; 最后4 章闡述了數(shù)控凸輪加工過程中的速度優(yōu)化與輪廓誤差補償算法。本書可提供給機械工程、自動化專業(yè)研究生作為教材使用，也可以提供給科研院所與企業(yè)研發(fā)人員、工程技術人員作為參考，尤其是對進行數(shù)控加工方面研究與應用的技術人員具有參考價值。

作者簡介

　　田彥濤，吉林工業(yè)大學，教授，田彥濤教授長期從事復雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制、仿生與智能機器人系統(tǒng)控制等學科方向的基礎研究與應用研究?！笆濉逼陂g，圍繞動態(tài)步行機器人運動學機理與控制方法、復雜環(huán)境下群體機器人系統(tǒng)協(xié)同適應性、電動汽車主動安全系統(tǒng)及智能化技術、新型非共面多旋翼飛行機器人、機器視覺與人臉表情識別等課題開展研究工作。其中，承擔的國家自然科學基金項目，在國內首次開發(fā)了動態(tài)雙足步行機器人原型機，并開展了關鍵技術研究，在運動學機理與控制方面取得突破。在群體機器人與多智能體系統(tǒng)協(xié)同適應性、多自主車輛決策與控制、智能汽車主動避撞等方面進行了系統(tǒng)研究（國家自然科學基金項目等）。與中國科學院長春光機所合作承擔科學院創(chuàng)新項目新型多翼飛行機器人，突破了新型非共面旋翼飛行機器人關鍵技術，提高了系統(tǒng)可靠性，增加系統(tǒng)承載能力和續(xù)航時間。近五年，承擔完成國家自然科學基金和國家重大科技成果轉化項目3項、吉林省和教育部科技項目4項，目前正承擔國家重點研發(fā)計劃項目“電動汽車智能輔助駕駛技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”和國家自然科學基金重點項目“人機共駕型智能汽車的動力學特性及協(xié)同控制方法研究”。發(fā)表學術論文55篇，其中，收入SCI檢索18篇、EI檢索35篇，出版專著2部，申請并獲得授權國家發(fā)明專利15項，科研成果獲省部級科技進步三等獎1項。

圖書目錄

第1章概述/1
1.1數(shù)控設備及數(shù)控加工/1
1.2數(shù)控機床結構及原理/2
1.2.1數(shù)控系統(tǒng)及伺服控制/2
1.2.2數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)刀具軌跡控制的關鍵/5
1.2.3數(shù)控系統(tǒng)基本指令及數(shù)控編程/5
1.3數(shù)控設備加工誤差/6
參考文獻/7

第2章凸輪的磨削加工/8
2.1凸輪簡介/8
2.1.1凸輪類型及特點/8
2.1.2盤形凸輪/9
2.1.3偏心輪/9
2.1.4共軛凸輪/9
2.2數(shù)控凸輪軸磨床的坐標系/10
2.2.1數(shù)控凸輪軸磨床的結構及主要運動/10
2.2.2數(shù)控凸輪軸磨床的設備坐標及參數(shù)/11
2.3凸輪磨削的數(shù)據(jù)處理/11
2.3.1凸輪升程表數(shù)據(jù)的預處理/11
2.3.2升程數(shù)據(jù)的密化處理/14
2.3.3凸輪輪廓及磨削關系計算/18
2.3.4理想磨削過程及磨削曲線/19
2.3.5砂輪的往復運動與疊加進給/20
2.3.6速度優(yōu)化與輪廓誤差補償/21
參考文獻/22

第3章凸輪的檢測與輪廓誤差評定/24
3.1凸輪輪廓測量儀結構及原理/24
3.1.1凸輪測量儀的基本功能及分類/24
3.1.2凸輪升程測量及滾輪半徑選取/24
3.1.3共軛凸輪共軛度測量/27
3.1.4典型凸輪測量儀簡介/29
3.2凸輪輪廓誤差及特征參數(shù)計算/30
3.2.1凸輪的相位誤差與輪廓誤差/30
3.2.2凸輪相位角的計算/32
3.2.3凸輪的升程及輪廓曲線/54
3.2.4升程檢測中的滾輪半徑折算/56
3.2.5共軛凸輪的檢測與共軛計算/57
3.2.6凸輪的誤差評定/59
3.3凸輪檢測誤差/60
3.3.1影響測量誤差的因素/60
3.3.2減少誤差的措施/61
參考文獻/62

第4章凸輪模型的速度優(yōu)化與輪廓補償/64
4.1速度曲線及其與輪廓誤差的關系/64
4.1.1跟隨誤差及其對輪廓誤差的影響/64
4.1.2速度與跟隨誤差/65
4.1.3基于同步滯后原理的速度優(yōu)化/66
4.1.4幾種基本的速度優(yōu)化方法/68
4.2凸輪的形位誤差補償/69
4.2.1輪廓誤差補償/69
4.2.2相位誤差補償/70
4.2.3基圓半徑補償/70
4.3提高凸輪磨削精度的基本原則/71
參考文獻/73

第5章基于經(jīng)驗公式的速度優(yōu)化與補償/74
5.1基于經(jīng)驗公式的速度優(yōu)化/74
5.2凸輪形位誤差的直接補償/92
參考文獻/93

第6章基凸輪磨削的數(shù)學建模/95
6.1機床各軸傳動動力學模型/96
6.1.1X軸機械傳動數(shù)學模型/96
6.1.2C軸機械傳動數(shù)學模型/97
6.1.3X軸和C軸的非線性因素機理分析/98
6.2多軸聯(lián)動控制系統(tǒng)數(shù)學模型/100
6.2.1對心直動尖頂從動件盤形凸輪/101
6.2.2對心直動滾輪從動件盤形凸輪/101
6.2.3對心直動平底從動件盤形凸輪/102
6.2.4砂輪位置與凸輪轉角通用數(shù)學模型/102
參考文獻/103

第7章基于Cycle-to-Cycle反饋控制的輪廓補償/105
7.1Cycle-to-Cycle的原理/105
7.1.1CTC反饋控制概念/105
7.1.2CTC過程控制模型/106
7.2CTC在凸輪磨削中的應用/106
7.2.1基于CTC優(yōu)化的雙層輪廓誤差補償算法/107
7.2.2有效集方法/110
7.2.3采用雙層優(yōu)化的輪廓誤差控制/112
參考文獻/113

第8章凸輪磨削速度優(yōu)化算法/115
8.1基于同步滯后的凸輪磨削速度優(yōu)化算法/115
8.1.1單軸伺服跟蹤誤差計算/117
8.1.2基于同步滯后的凸輪輪廓誤差模型磨削速度優(yōu)化算法/118
8.1.3仿真實驗與結果分析/122
8.2基于當量磨削的凸輪轉速動態(tài)優(yōu)化/126
8.2.1準恒線速度磨削加工/129
8.2.2基于恒當量磨削厚度的速度優(yōu)化/131
8.2.3基于遺傳算法的凸輪轉速優(yōu)化/133
8.2.4磨削轉速動態(tài)優(yōu)化仿真分析/136
參考文獻/143

第9章凸輪磨削誤差補償/145
9.1凸輪磨削誤差補償?shù)幕驹?145
9.2基于迭代學習控制的交叉耦合控制/146
9.2.1基本原理/146
9.2.2仿真實驗與結果分析/149
9.3凸輪磨削的仿形跟蹤誤差補償/149
9.3.1仿形跟蹤/150
9.3.2凸輪輪廓誤差模型/152
9.3.3仿真實驗驗證/155
9.4基于切向-輪廓控制與位置補償?shù)耐馆嗇喞刂?157
9.4.1切向-輪廓控制算法/157
9.4.2整體輪廓誤差控制算法/163
9.4.3整體輪廓誤差控制算法的仿真驗證/165
9.5基于遺傳算法的凸輪升程誤差修正/171
9.5.1凸輪升程曲線優(yōu)化準則/171
9.5.2凸輪升程誤差修正/172
9.5.3仿真實驗結果/174
9.6基于等效誤差法和B樣條曲線的凸輪磨削算法研究/178
9.6.1等效誤差模型原理/178
9.6.2等效誤差模型使用限定條件/180
9.6.3B樣條曲線實時插補算法及其隱函式化方法/181
9.6.4Caley隱函式化方法/182
9.6.5反饋線性化控制器設計/184
9.6.6凸輪磨削系統(tǒng)中不確定性干擾的分析/186
9.6.7反饋線性化控制器的計算過程/186
9.6.8基于反饋線性化控制器設計的仿真分析/190
9.6.9基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的等效積分滑模控制器設計/193
9.6.10RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制增益調整/197
參考文獻/202

第10章基于GCTC優(yōu)化的凸輪輪廓誤差的雙閉環(huán)控制/204
10.1廣義CTC反饋控制/205
10.2基于GCTC控制的數(shù)控凸輪磨削的閉環(huán)輪廓曲線控制/207
參考文獻/210

索引/212