基于Polaris控制的光学自由曲面快刀伺服技术研究

摘要

快刀伺服技术具有加工效率高、加工精度高、表面质量好等优点,被广泛运用于光学自由曲面加工。本文设计了音圈电机驱动的快刀伺服装置,建立了快刀伺服系统数学模型,构建加速度、速度复合前馈控制算法,进行了位置保持、阶跃、正弦跟踪的闭环性能测试,表明快刀伺服系统满足加工要求。基于快刀伺服系统控制器功能协调了刀具轨迹生成中快刀伺服装置运动和机床运动的同步关系,以离线计算加工方式实现快刀伺服技术。完成了典型非回转对称中的斜面加工实验,测得的粗糙度达到44nm,表明设计研制的快刀伺服系统可以获得纳米量级的表面质量。