如何設計數(shù)控機床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)?學起來
在下述的內容中,小編將會對數(shù)控機床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)設計予以報道,如果定位誤差系統(tǒng)是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、定位誤差的定義是什么
定位誤差是關聯(lián)實際被測要素對其具有確定位置的理想要素的變動量。定位誤差值用定位最小包容區(qū)域的寬度或直徑表示。定位最小包容區(qū)域是與公差帶形狀相同、按理想被測要素的位置、包容實際被測要素且具有最小寬度或直徑的區(qū)域。
所謂定位誤差,是由于工件在夾具上(或者機床上)定位不準而引起的加工誤差。因為對一批工件來說, 刀具經調整后位置是不動的,即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的,所以定位誤差就是工序 基準在加工尺寸方向上的最大變動量。
在PTP方式中,定位誤差是指控制對象從某一位置A點出發(fā),經過充分的時間到達目標位置B點與理論位置之差,稱作E.經反復多次運行E值的頻數(shù)大致呈正態(tài)分布.也有分別以E的均值e、標準方差σ來表示定位誤差或用e±3σ進行標定的。
二、數(shù)控機床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)設計
1、系統(tǒng)硬件設計
本次建應定位誤差模型而測補傳系練包含了教控系統(tǒng)進給軸反饋結構、DSP建模預測系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)三個部分,具體見下圖。定位誤差預測補償是按照反境中斷方式完成、補保方式是把DSP模塊預測淏差嵌入同服系統(tǒng)光柵位置反饋環(huán)節(jié)內來完成,利用DSP建立機床數(shù)控系統(tǒng)通信聯(lián)系,采集位置參數(shù)與速度信號,并輸入DSP定位誤差預測模型中,把預觀定位誤差轉變成補償?shù)拿}沖信號再將其加入何服反饋環(huán)內來達到補償?shù)男Ч?
2、系統(tǒng)軟件設計
先通過Matlab軟件構建得到GA-BP模型,得到優(yōu)化權值與閾值后,再將結果移植至DSP內開展建模與預測,由此促進預測速率的大幅提升。
本文設計了一種三層結構BP網絡,對隱含層與輸出層分別進行200次訓練,控制學習速率為0.1,將訓練日標設定在0.001;以GA算法對BP網絡定位淏差預測模型進行權值與閩值優(yōu)化,再將GA算法參數(shù)遺傳代數(shù)50、種群個數(shù)80、變異概率0.05、交叉概率0.8。按照以上參數(shù)通過Matlab構建得到GA-BP仿真模型。
在Matlab軟件中構建GA-BP模型再通過訓練獲得最優(yōu)權值與閾值,再按照下圖流程對DSP建立仿真模型。
第一步先歸一化計算獲得初始數(shù)據(jù);接著通過表達式構建得到GA.BP模型,再把初始參數(shù)代入模型內開展預測;再對上述預測結果進行反歸一化計算并輸出結果。以下給出了上述程序的數(shù)學描述過程
對GA-BP網絡進行結構分析可以發(fā)現(xiàn),輸入層至隱含層表達式如下:
隱含層至輸出層表達式如下:
由此得到以下的輸出層表達式:
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