[发明专利]一种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法。该模块具有摩擦误差学习模式与摩擦误差补偿模式。在摩擦误差学习模式下，可自动对数控机床摩擦补偿特性参数进行学习，在摩擦误差补偿模式下，可自动实现数控机床不同工况下的高精度摩擦误差补偿，本发明采用的摩擦误差补偿方法具有摩擦误差补偿精度高、自动智能且无需用户调试经验、便于移植到不同的数控系统中等优点，可明显提高数控机床加工精度及生产效率。

主权项

一种数控机床伺服系统摩擦误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：1）首先依据数控机床用户需求，读取摩擦误差补偿模块相关设置参数；2）根据输入的参数，摩擦误差补偿模块进行模块工作模式选择；摩擦误差补偿模块，通过模块工作模式选择，工作在摩擦误差补偿模式或摩擦误差学习模式下，其中摩擦误差学习模式下，摩擦误差补偿模块通过粗学习器、精学习器、智能函数生成器来生成精学习摩擦补偿量函数；在摩擦误差补偿模式下，摩擦误差补偿模块通过精学习摩擦补偿量函数、摩擦补偿器、反向点判别器、摩擦补偿效果评价器实现数控机床高精度摩擦补偿；3）设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差补偿模式，当数控机床运动时，精学习摩擦补偿量函数生成精摩擦补偿量，摩擦补偿器依据反向点判别器的输出结果，实现数控机床的高精度摩擦补偿，在此过程中，摩擦补偿效果评价器对摩擦补偿效果进行评价；4）若摩擦补偿效果不满足要求，根据实际摩擦补偿效果要求，重新设置摩擦误差补偿模块相关参数并将摩擦误差补偿模块工作模式设置为摩擦误差学习模式；5）设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差学习模式，数控机床按照正余弦粗学习运动轨迹程序进行运动，摩擦误差补偿模块采集的相关运动信号，粗学习器进行相关计算从而得到与反向点加速度对应的最优粗摩擦补偿量数组；6）在最优粗摩擦补偿量数组的基础上，数控机床按照正余弦精学习运动轨迹程序进行运动，摩擦误差补偿模块采集相关运动信号，精学习器对最优粗摩擦补偿量数组进行相关计算从而得到与反向点加速度对应的最优精摩擦补偿量数组；7）将步骤6）中得到的最优精摩擦补偿量数组输入到智能函数生成器中，通过相关智能算法自动生成精学习摩擦补偿量函数，摩擦误差学习模式结束；8）设置摩擦误差补偿模块工作模式为摩擦误差补偿模式，当数控机床运动时，精学习摩擦补偿量函数根据数控机床所处工况自动计算出精摩擦补偿量；摩擦补偿器依据反向点判别器输出的相关信号，将精摩擦补偿量脉冲加入到数控机床相应运动轴伺服控制器速度环速度指令中，从而实现对数控机床伺服系统摩擦误差的高精度补偿；9）若数控机床运动过程中，摩擦补偿效果不满足实际要求，则重复步骤4）至步骤8），实现数控机床摩擦误差高精度补偿并满足摩擦误差补偿效果要求。