GT-100系統(tǒng)速度規(guī)劃和誤差補償算法研究與實現(xiàn)

　　GT-100 機床數(shù)控系統(tǒng)是清華-光洋數(shù)控技術聯(lián)合實驗室的產品，性能和功能上的開發(fā)目標是比肩 FANUC-0i 系列產品。

　　本文首先總體介紹了數(shù)控技術發(fā)展現(xiàn)狀，然后著重介紹了加減速控制、螺距誤差補償、間隙補償和螺紋插補的研究現(xiàn)狀。畢業(yè)設計期間作者研究的課題隸屬于 GT-100 數(shù)控系統(tǒng)運動控制部分，主要包括：速度規(guī)劃、螺距誤差補償和間隙補償、螺紋插補。

　　加減速控制是 CNC 系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術之一。在數(shù)控加工中，為了保證機床在啟動和停止時不產生沖擊、失步、超程和振動，必須對進入進給伺服電機的進給脈沖頻率和電壓進行加減速控制。本文采用插補前直線加減速控制、S 曲線加減速控制對單段運行軌跡、連續(xù)軌跡進行了速度規(guī)劃研究。

　　螺距誤差和反向間隙屬于數(shù)控機床的幾何誤差，使數(shù)控機床的坐標軸在運動過程中產生運動誤差，最終表現(xiàn)形式是機床的位置誤差。二者均是準靜態(tài)誤差，隨時間緩慢變化而且與機床本身的機械結構有關。本文采用直線插值法進行螺距誤差補償，采用平均值法進行間隙補償。

　　螺紋加工是數(shù)控加工中的一個難點，它以主軸與進給軸的同步控制實現(xiàn)螺紋加工。螺紋加工可以用鏜刀或車刀在車床和銑床上實現(xiàn)。本文對螺紋插補的算法進行了初步探索和研究。

　　對于每一部分研究內容，作者都進行了 Matlab 仿真驗證，部分進行了實驗驗證。