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研究生:吳嘉晉
研究生(外文):Chia-Chin Wu
論文名稱:進給驅動系統之動態模擬與分析
論文名稱(外文):The Dynamic Simulation and Analysis of Feed Drive System
指導教授:雷衛台
指導教授(外文):Wei-Tai Lei
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:進給驅動系統動態模擬
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在滾珠螺桿及伺服馬達構成之進給驅動系統中,床台的定位精度會因為滾珠螺桿有限的剛性、背隙、摩擦力、不同之伺服增益及動態參數等因素,其中螺桿剛性會隨床台定位位置而改變,造成驅動動態誤差。
本論文考慮上述之影響動態誤差因素,建立完整進給驅動系統之動態軸模型後,來進行模擬分析,最後根據模擬結果,建立一套進給驅動系統之設計流程,此設計特徵是依據雙軸循圓在象限轉換處之誤差量,選擇螺桿剛性,並可依XY二軸之搭配方式不同,而選用適當之動態參數值,來改善雙軸循圓在象限轉換處之誤差量。

1 簡介 1
2 文獻回顧 2
3 進給驅動系統設計 5
3.1 進給驅動系統之元件設計方法 5
3.1.1 進給馬達 5
3.1.2 驅動之剛性 7
3.2 靜態設計流程 9
3.3 實例 10
3.4 完整之設計流程 11
3.5 程式實現 13
4 模型之建立 14
4.1 進給驅動系統 14
4.1.1 電氣部份 14
4.1.2 機械部份 14
4.1.3 完整之線性軸模型 15
4.2 非線性元件 15
4.2.1 摩擦力模型 15
4.2.2 驅動剛性模型 17
4.2.3 非線性之軸模型 20
4.3 參數設定 20
4.4 模型之檢驗 23
4.4.1 線性軸模型轉移函數之推導 23
4.5 模型之化簡 29
5 模擬與分析 31
5.1 個別動態誤差圖譜探討 31
5.1.1 變動剛性 31
5.1.2 增益不匹配 32
5.1.3 Kp 33
5.1.4 非線性摩擦力 34
5.1.5 螺桿直徑的探討 35
5.1.6 摩擦力的探討 42
5.1.7 馬達與外部負荷慣性矩及扭矩的探討 44
5.2 兩軸疊置模擬 45
5.3 分析 49
6 結論與未來發展 53
參考文獻 54
附錄 56

[1] Brandenburg, G., Schafer, U.“Influence and adaptive compensation of simultaneously acting backlash and coulomb friction in elastic two-mass systems of robots and machine tools”, Control and Applications, 1989. Proceedings. ICCON '89. IEEE International Conference on, Page(s): 407 —410, 1989。
[2] Scholing, I., Orlik, B., “Control of a nonlinear two-mass system with uncertain parameters and unknown states”, Industry Applications Conference, 2000. Conference Record of the 2000 IEEE, Volume: 2, Page(s): 1096 -1103 vol.2, 2000。
[3] Hyuk Lim, Jin-Woo Seo; Chong-Ho Choi,“Position control of XY table in CNC machining center with non-rigid ballscrew”, American Control Conference, 2000. Proceedings of the 2000, Volume: 3, Page(s): 1542 -1546 vol.3, 2000。
[4] Bolognani, S., Venturato, A., Zigliotto, M., “Theoretical and experimental comparison of speed controllers for elastic two-mass-systems”, Power Electronics Specialists Conference, 2000. PESC 00. 2000 IEEE 31st Annual, Volume: 3, Page(s): 1087 -1092 vol.3, 2000。
[5] Sato, Y., Kawasaki, H.,“Robust fuzzy neural network based control for mechatronic servo systems with high nonlinearity”, SICE 2001. Proceedings of the 40th SICE Annual Conference. International Session Papers, Page(s): 326 —330, 2001。
[6] Bolognani,S.,Unterkofler,K., Zigliotto, M., Zordan, M.,“Computer-aided commissioning of electrical drives for two-mass-systems with mechanical imperfections”, Industrial Electronics, 1999. ISIE '99. Proceedings of the IEEE International Symposium on, Volume: 3,Page(s): 1339 -1344 vol.3, 1999。
[7] 黃聖杰,“雙質量撓性系統之整合式速度與位置伺服控制器設計”, 碩士論文, 國立成功大學機械工程研究所, 1995。
[8] 宋漢釧,“CNC工具機高速進給軌跡精度改進研究”, 碩士論文, 國立清華大學動力機械工程研究所, 1998。
[9] 胡景文,“五軸同動之動態輪廓誤差模型建立與分析”, 碩士論文, 國立中正大學機械工程研究所, 1999。
[10] 張香鈜,“扭力驅動模式下之運動控制研究”, 碩士論文, 國立清華大學動力機械工程研究所, 2000。
[11] Benjamin C. Kuo, 黃漢邦 譯, Automatic Control System (自動控制系統), 東華書局, 1997。
[12] M. F. Spotts, 陳雄章 譯, Design of Machine Elements (機械元件設計), 滄海書局, 1994。
[13] James B. Dabney, Thomas L., Harman, Mastering SIMULINK 4。
[14] John Wiley, Sons Limited,“Electrical Feed Drives for Machine Tools”。
[15] Y. Kakino, Y. Ihara, A. Shinohara, Accuracy Inspection of NC Machine Tools by Double Ball Bar Method。
[16] 工研院機械所,凱誠國際資訊 編輯群, 工具機設計實務與軟體應用, 1994。
[17] Hans Gross,“Electrical Feed Drives for Machine Tools”。
[18] Dupont, P.E.,“Avoiding stick-slip in position and force control through feedback”, Robotics and Automation, 1991. Proceedings. , 1991 IEEE International Conference on, Page(s): 1470 -1475 vol.2, 9-11 Apr 1991。
[19] Heui-Wook Kim, Jong-Woo Choi, Seung-Ki Sul,“Accurate position control for AC servo motor using novel speed estimator”, Industrial Electronics, Control, and Instrumentation, 1995., Proceedings of the 1995 IEEE IECON 21st International Conference on, Volume: 1, Page(s): 627 -632 vol.1, 6-10 Nov 1995。
[20] Armstrong-Helouvry, “A survey of Models, Analysis Tools and Compensation Methods for the Control of Machines with Friction”, Automatica, Vol. 30, No. 7, pp. 1083-1138, 1994。
[21] Razik, H., Iung, C., “Speed control using sliding mode theory for an axis with constraints”, Industrial Electronics Society, 1990. IECON '90, 16th Annual Conference of IEEE, Page(s): 52 -56 vol.1, 27-30 Nov 1990。
[22] Kovacic, Z.; Petik, V.; Bogdan, S., “Neural network-based friction and nonlinear load compensator” Industrial Electronics, 1999. ISIE '99. Proceedings of the IEEE International Symposium on, Volume: 1, Page(s): 157 -162 vol.1, 1999。
[23] Olsson, H., “Describing function analysis of a system with friction”, Control Applications, Proceedings of the 4th IEEE Conference on, 28-29 Sep 1995, Page(s): 310 -315, 1995。

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