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研究生:黃泓緯
研究生(外文):Hung-Wei Huang
論文名稱:智慧型加工控制系統之研發
指導教授:蔡孟勳蔡孟勳引用關係
指導教授(外文):Meng-Shiun Tsai
口試委員:陳世樂張淵智郭倫毓
口試委員(外文):Shyh-Leh ChenYuan-Chih ChangLun-Yu Kuo
口試日期:2011-07-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:機械工程學系暨研究所
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:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:智慧型加工
外文關鍵詞:Intelligent machining and control system
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本論文主要為開發智慧型加工之控制系統,以增進加工效率及品質,在此分為三個不同主題探討。首先是分析FANUC控制器中所提供的減振控制(Vibration Damping Control)之模型,透過建立具撓性結構之速度迴路模型,藉以分析調整迴授增益對整個系統振動量之影響,並得出一最佳化之增益值。第二部分為主軸負載之慣量估測,為解決使用者於不同加工件時該如何選擇控制器參數問題,利用主軸負載慣量估測,主動告知使用者目前加工之工件重量,以利使用者選擇加工參數。第三部分則是利用QFT(Quantitative Feedback Theory)設計具強健性的適應性進給率控制器,主要是根據不同加工條件來動態改變進給率以增進加工效率,並在不同條件下仍保有不錯的性能。
誌謝 II
摘要 III
Abstract IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章、 緒論 1
1-1. 研究動機與目的 1
1-2. 文獻回顧 1
第二章、 減振控制 3
2-1. 減振控制簡介 3
2-2. 具撓性結構之速度迴路模型推導 4
2-2.1. 簡化撓性結構動態模型推導 4
2-2.2. 具撓性結構之速度迴路轉移函數推導 5
2-3. 根軌跡分析 6
2-4. 考慮黏滯摩擦之撓性結構速度迴路模型推導 8
2-4.1. 含黏滯摩擦之撓性結構動態模型推導 8
2-4.2. 考慮黏滯摩擦及電流迴路之速度迴路轉移函數推導 10
2-5. 根軌跡分析 11
2-6. H2最佳化增益 13
2-5.1. H2 norm定義 13
2-5.2. 最佳化負回授增益值 13
2-6. 減振控制於頻域與時域分析模擬 15
2-6.1. 簡化模型之模擬 15
2-6.2. 含黏滯摩擦之模型模擬 17
第三章、 主軸負載慣量估測 19
3-1. 動機與目的 19
3-2. 識別實驗設計 19
3-3. 系統鑑別與估測結果 21
第四章、 適應性進給率控制 25
4-1. 動機與目的 25
4-2. 理論模型推導 25
4-2.1. 進給系統之模型推導 25
4-2.2. 切削過程之模型推導 26
4-3. 系統鑑別實驗架構 28
4-4. 系統鑑別結果與系統之不確定性 30
4-4.1. 系統鑑別 32
4-4.2. 系統之不確定性 33
第五章、 QFT及Loop shaping簡介 35
5-1. QFT簡介[ 17] 35
5-1.1. 受控場板塊(Plant Template) 35
5-1.2. QFT規格界限(QFT Bounds) 38
5-2. Loop shaping簡介[17] 41
5-2.1. Loop Gain 設計 42
5-2.2. 靈敏度函數共振峰值與系統穩定度之關係 45
第六章、 控制器設計與模擬 47
6-1. 控制器設計 47
6-2. 閉迴路模擬結果 49
第七章、 結論與未來工作 52
7-1. 結論 52
7-2. 未來工作 52
參考文獻 53

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