并联机床的智能控制

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1、堕型查堂堡主堂堡堡墨!垫量并联机床的智能控制控制理论与控制工程专业研究生：徐雪梅指导教师：涂源钊并联机床即虚拟轴机床，是二十世纪90年代中期闯世的新型数控机床，是机器人技术与机床相结合的产物。与传统的数控机床相比，并联机床具有刚度比重大、响应速度快、加工精度高、机械结构简单等优点。这些特点使并联机床具有广泛的应用前景。智能控制技术主要包括：专家系统、神经网络控制、自适应控制、模糊逻辑控制等，它在机器人、机床控制以及仪器仪表等方面被广泛的应用。在本论文中，系统地研究了基于神经网络的误差补偿控制、基于DSP的并行

2、计算和并行控制以及模糊控制。本论文包含以下五个方面：a)介绍了智能控制和并联机床的特征、应用和发展概况：b)介绍了BP神经网络、DSP技术、模糊控制和并联机床的基本知识；c)研究了基于BP神经网络的并联机床的误差补偿控制策略；d)研究了基于DSP技术的并行计算方法和并行控制策略：e)研究了基于模糊逻辑控制的并联机床的位置控制。针对并联机床高度大、响应速度快、位置精度高、机械结构简单等特点，提出了基于BP神经网络的实时误差补偿控制策略。应用BP神经网络对并联机床的运动学反解进行学习，利用训练好的神经网络对并联机

3、床进行误差补偿，并给出了用Microsot}tVisualC++6．0编写的神经网络训练程序框图；提出了判断神经网络隐层节点的方法，并给出了提高神经网络收敛速度的连接权修改公式：给出三坐标并联机床误差补偿的仿真结果。表明这种补偿控制方案十分有效，补偿后能较大地减小机床的位置误差。提出了一种基于多个TMS320F206DSP芯片的并联机床的轨迹规划的并行四川大学硕士学位论文计算和并行控制策略。给出了并联机床刀具末端位置的轨迹规划、位置反解、运动学反解的方程；介绍了新型CNC的软、硬件控制结构并给出了软件信息流程

4、图；给出了基于DSP的并联机床轨迹规划的并行计算和并行控制的流程图；给出了机床刀具位置反解的汇编语言程序。给出了对三自由度坐标并联机床并行计算和并行控制的仿真结果。仿真表明这种计算和控制方法精度较高，是一种可行性较强的计算和控制策略。基于并联机床刀具运动的时变性及非线性性，提出了一种基于模糊控制的并联机床刀具位置控制策略。由于模糊控制系统是一种不依赖于精确的数学模型的控制系统，所以它是比PID控制系统应用更为广泛的控制系统。本文给出了模糊控制器的控制规则，推出了控制器的输入、输出隶属度函数。分析表明，这种控制

5、方法是比PID控制响应速度更快的控制策略，其实时性及鲁棒性更符合工程要求。关键词：并联机床实时误差补偿神经网络并行计算并行控制DSP模糊控制II四JlI大学硕士学位论文RESEARCH0NfNTELLIGENTCONTROLTECHNlQUESOFPARALLELMACHlNETOOLSMajor：ControlTheoryandControlEngineeringPostgraduate：XuXuemeiParallelMachineTools(PMTs)．alsoknowasVirtualAxisMach

6、ineTools(VAMTs)．areanewkindsofmachinetoolswhichcameintobeingsince1990’S．·：Thesekindsofmachinetoolsaretheproductofthecombinationofmachinetoolstechnologyandrobottechnology．PMTshavefollowingadvantages：verygoodstiffnessweightratio，largefeedspeed，highmachineprec

7、ision，simplemechanicalstructureetc．compa／edwiththetraditionalmachinetools．ThesecharacteristicsmakePMTshaveveryvastapplications．Intelligentcontroltechniquessuchas：thecontrolbasedonneuralnetwork(NN)，fuzzycontroletc．areusedwiddyinthecontrolofmachinetool，robot，

8、instrument．ErrorcompensationcontrolbasedonNN，parallelcalculationandparallelcontroltechnologybasedonDSP,fuzzycontrolstrategyarestudiedsystematicallyinthisthesis．Thethesisincludesthefollowingfiveaspects：