高速数控珩磨机往复运动自适应控制的研究

摘要

珩磨机作为发动机汽缸套、汽缸体孔以及工程机械中重要的液压缸等精密偶件孔加工的重要设备，在机械加工行业中占有重要地位。国产珩磨机无论在加工精度、制造水平、还是控制方式等方面，与国外珩磨机相比，存在很大差距，整体珩磨工艺技术水平较低。目前，中国市场上精密高效数控珩磨机床几乎全部为国外品牌所垄断。
　　 如今世界加工制造业发展趋势之一是各种工艺方法的相互渗透和复合化。珩磨机作为金属加工工业生产中的重要设备，开始向重切削、粗加工方向扩展，这也带动了珩磨加工速度的提高，这对控制系统也提出了更高的要求。而珩磨机往复换向作为珩磨机控制的关键环节，直接影响到珩磨机的能力和质量。传统的珩磨机主轴往复换向大多采用单一的反馈控制，由于油温、负荷、往复速度变化使换向速度慢，抗干扰能力差，不能满足目前的主轴往复运动高速度、高加速度及高换向精度的要求。
　　 本文主要对珩磨机主轴往复运动控制系统进行研究，在简要介绍珩磨工艺的基础上，通过阀控液压缸的动静态分析建立其往复运动数学模型，采用模型参考自适应控制，双模糊控制及模糊PID自适应控制三种控制策略对珩磨机往复运动控制系统进行研究，然后利用Simulink工具对控制系统进行仿真分析。比较三种方法的优劣选择最优控制策略，从而使得设计出的珩磨机主轴往复运动控制系统能够更好的满足设计的要求。最后采用DSP控制技术进行数字化处理对往复运动系统进行控制。