標題: | 步進控制及其於工具機路徑之應用 Step Control Algorithm and Its Application for Contour Control of CNC Machine Tools |
作者: | 謝曜式 Yaw-Shih Shieh 李安謙 An-Chen Lee 機械工程學系 |
關鍵字: | 步進控制;最佳控制;工具機;雙軸運動;交叉耦合控制;路徑控制;Step Control;Optimal Control;Machine Tools;Biaxial Motion; Cross-Coupling Control;Contour Error |
公開日期: | 1993 |
摘要: | 本論文首先在研究一種預測性的最佳控制,謂之步進控制,使得控制系統 具有快速且準確的響應。本研究之控制律相當簡潔,毋須如一般最佳控制 之複雜計算,非常適合實務應用。依據系統規格要求,最佳抽樣時間及加 權因數可以系統性地設計。此外,利用步進控制能夠調和不同系統動態特 性及降低系統參數變化影響之特點及於實務應用時,系統解析度與動態特 性分離設計的優點,本研究將步進控制於電腦數值控制工具機之應用作進 一步之研究探討。在電腦數值控制工具機之應用,首先研究單軸運動控制 。依據系統絕對及相對穩定度要求,將步進控制之設計整理出一系列的設 計圖及設計步驟。在應用時只需依設計步驟,利用設計圖即可輕易地完成 設計。對於多軸路徑控制系統,是基於步進控制於單軸運動控制應用結果 ,利用交叉耦合控制架構。各軸使用步進控制為其控制器,使得各軸動態 特性非常相近。此外,本論文對於路徑誤差之計算方法進一步研究,在無 任何近似的情況下,研究出包括直線及圓弧運動之路徑誤差計算方法,使 其能納入控制系統分析、設計。如此整個多軸路徑控制系統得以完整地分 析、進而設計。其中在圓弧運動時,整個系統是一個多變數、時變控制系 統,但利用本論文所研究的方法,此一複雜系統可完整地分析設計。所有 研究結果,除了電腦模擬之外,亦以一電腦數值控制放電加工機進行實務 驗證。在實驗中控制器是由 Intel 80486及 80188共同組合而成。電腦模 擬及實驗結果均驗證本論文的研究結果能有效地提高控制性能。 |
URI: | http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT820489072 http://hdl.handle.net/11536/58374 |
顯示於類別: | 畢業論文 |