公开(公告)号：CN119065244A

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202411151922.2

申请日：2024-08-21

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 杨建中 ,  许光达 ,  黄德海 ,  刘杰 ,  周会成

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明属于数控技术相关技术领域，其公开了一种基于智能优化算法的SSV模型参数辨识方法及设备与应用，包括以下步骤：(1)向数控系统输入类正弦速度激励信号，采集进给轴的电机编码器及电流传感器的数据，通过数据处理得到速度摩擦力数据；(2)截取速度摩擦力数据中的高速段的数据，并采用最小二乘法来辨识正向库伦摩擦力Fc及正向粘滞摩擦系数B；(3)基于正向库伦摩擦力Fc及正向粘滞摩擦系数B来确定正向最大静摩擦力Fs、控制滞回曲线形状参数σ及n的取值范围；(4)截取速度摩擦力数据中的低速段的数据，进而使用智能优化算法辨识剩余的SSV模型需辨识的参数。本发明增加了辨识方法对动态摩擦参数辨识的准确性。

公开(公告)号：CN118611489A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410616593.8

申请日：2024-05-17

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 邓金权 ,  杨建中 ,  许光达 ,  张嘉宇

IPC: H02P21/13 ,  H02P21/14 ,  H02P25/064

Abstract: 本发明属于电机控制相关技术领域，其公开了一种永磁直线同步电机的推力波动抑制方法及设备，包括以下步骤：(1)基于边端定位力计算公式计算得到边端定位力；(2)对边端定位力进行频谱分析以得到边端定位力的预定谐波频率，并辨识电机的边端定位力数学模型的谐波幅值和相位参数；(3)基于谐波幅值和相位参数构建定位力前馈控制器；基于电机的状态空间方程设计扩张状态观测器；使用偏格式动态线性模型设计自适应迭代学习控制器模型；(4)基于前馈控制器、自适应迭代学习控制器模型与扩张状态观测器得到指令电流，进而对电机进行控制，以实现对电机的推力波动的抑制。本发明解决了现有技术未对全运动行程的周期性推力波动进行抑制的问题。

公开(公告)号：CN118605391A

公开(公告)日：2024-09-06

申请号：CN202410589692.1

申请日：2024-05-13

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 尤哲涵 ,  许光达 ,  杨建中 ,  周会成 ,  黄德海 ,  李敏

IPC: G05B19/408

Abstract: 本发明属于数控技术相关技术领域，并公开了一种适用于滚珠丝杠传动类型机床的动力学前馈控制方法及系统。该方法包括下列步骤：S1获取滚珠丝杠传动类型机床各进给轴的参数和机床启动后数控系统的位置指令信号，利用所述位置指令信号计算指令速度和加速度信号；S2利用所述指令速度和加速度信号，通过构建的前馈量计算模型及获取的机床参数计算机床运行过程的速度前馈量和电流前馈量；S3将所述速度前馈量和电流前馈量经时间偏移处理后实时下发至机床伺服控制系统的速度控制单元和电流控制单元，以此实现机床的动力学前馈控制。通过本发明，可降低滚珠丝杠传动类型机床进给系统运行过程的位置跟随误差，达到了微米级跟踪精度控制水平。

公开(公告)号：CN116610067A

公开(公告)日：2023-08-18

申请号：CN202310433297.X

申请日：2023-04-21

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 杨建中 ,  李昌俊 ,  许光达 ,  黄德海

IPC: G05B19/408

Abstract: 本发明公开了一种基于指令域分析的机床加速度参数辨识与优化方法及系统，属于数控机床进给系统的运动参数辨识技术领域，方法包括：以指令行为单位，将机床运行数据与运动参数相关联，获得机床运行特性曲线，从机床运行特性曲线中获取静态辨识结果设置至机床；在执行加工任务时首先依据机床运行特性曲线，在试运行过程中动态优化调整加速度参数使机床运行在最佳状态下，然后再批量生产。本发明解决了现有技术依靠人工经验设置加速度参数精度低，无法适应机床运行状态和工作任务变化，使得机床加减速性能无法充分发挥，或者由于运行过程中加速度过大带来振动和噪声的技术问题。

公开(公告)号：CN116494084A

公开(公告)日：2023-07-28

申请号：CN202310436866.6

申请日：2023-04-21

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 周会成 ,  吴光立 ,  宁雪燕 ,  许光达 ,  胡子方

IPC: B24B19/12 ,  B24B41/00 ,  B24B49/02

Abstract: 本发明属于数控加工相关技术领域，并公开了一种基于主动轴位置的数控凸轮磨削升程误差补偿方法。该方法包括下列步骤：S1采集凸轮加工后的实际轮廓或升程数据，计算磨削过程中控制凸轮与砂轮相对运动的C轴和X轴的实际位移序列，计算位移误差序列；S2根据机床C轴和X轴响应滞后特性，对位移误差序列中的C轴坐标进行修正得到C轴坐标序列；计算得到X轴补偿值序列；C轴坐标序列X轴补偿指序列形成位移补偿序列；S3利用位移补偿序列对预设的理论位移序列进行补偿，利用补偿后获得的位移序列对凸轮的加工。通过本发明，解决现有凸轮加工误差补偿方法中在线控制参数复杂、误差反向叠加补偿精度受限以及试切调整依赖经验的问题。

公开(公告)号：CN119087909A

公开(公告)日：2024-12-06

申请号：CN202411207600.5

申请日：2024-08-30

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 杨建中 ,  许光达 ,  周会成 ,  李敏 ,  尤哲涵

IPC: G05B19/404

Abstract: 本发明属于数控技术领域，并具体公开了一种数控机床摆动轴的跟随误差控制方法及系统，其包括在机床运动过程中，数控系统根据当前控制周期k内摆动轴i的指令信号，计算当前时刻的速度前馈量、加速度前馈量和摆动轴重力矩前馈量，并将其下发至驱动器，得到反馈的速度信号和电流环输出的信号；驱动器内部的LESO基于反馈的速度信号和电流环输出的信号，估测当前控制周期的外部扰动量，并将其前馈补偿至电流环中，完成当前控制周期内的进给运动。本发明降低了数控机床摆动轴的跟随位置误差，达到与直线轴匹配的跟随精度控制水平，进而提升最终加工精度。

公开(公告)号：CN117474978A

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202311300803.4

申请日：2023-10-10

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 宁晓 ,  杨建中 ,  黄思 ,  王天正 ,  许光达

IPC: G06T7/70

Abstract: 本发明属于机器人抓取领域，并具体公开了一种基于物体点云的抓取位姿生成方法及系统，其获取物体三维点云，生成N个旋转矩阵Ri，i＝1,2,…,N；对于每个旋转矩阵Ri：将物体坐标系O0按照旋转矩阵Ri旋转，得到坐标系Oi，得到点云在坐标系Oi下的坐标；对在新坐标系下的点云执行体素化，生成体素张量；在体素张量中，沿着预设坐标轴逐层切片；并沿着该轴遍历，在每一层轮廓切片上查找符合约束条件的夹持点组，得到的所有夹持点组组成集合Gi；将集合Gi中夹持点组的坐标转化为在坐标系O0内的坐标，添加到集合G0；遍历所有Ri，集合G0即为候选抓取位姿；进而确定抓取位姿。本发明可兼顾抓取姿态生成的准确性和实时性。

公开(公告)号：CN116738668A

公开(公告)日：2023-09-12

申请号：CN202310460350.5

申请日：2023-04-26

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 王平江 ,  叶沐霖 ,  宁雪燕 ,  周会成 ,  许光达

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/10 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明属于数控加工相关技术领域，公开了一种针对轮廓曲率不连续凸轮的磨削运动数学模型改进方法。该方法包括下列步骤：S1获取待加工凸轮的升程表，并将该升程表转化为凸轮轮廓的点坐标；计算每个点的曲率以此获得所有点的曲率，进而确定凸轮上曲率不连续的位置；S2对于曲率不连续的位置采用Bezier曲线进行平滑处理，调整Bezier曲线直至满足轮廓误差要求，以此获得平滑的凸轮轮廓曲线，将平滑后的凸轮轮廓输入磨削加工数学模型中，获得X‑C轴位移‑转角表。通过本发明，准确计算轮廓曲率不连续凸轮的位移转角表，进而提高轮廓曲率不连续凸轮的加工精度。

公开(公告)号：CN116560301A

公开(公告)日：2023-08-08

申请号：CN202310434416.3

申请日：2023-04-21

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 杨建中 ,  段继航 ,  许光达 ,  黄德海

IPC: G05B19/408

Abstract: 本发明属于数控机床相关技术领域，并公开了一种基于梯度优化的机床进给系统数理模型参数辨识方法。该方法包括：S1建立机床进给系统的数理模型；S2采集机床实际运行数据；设定初始的待辨识参数；构建待辨识参数更新模型；S3将预设指令位置信号和当前的待辨识参数输入待辨识参数更新模型中更新待辨识参数，利用更新后的辨识参数仿真计算损失函数，判断当前损失函数与最优损失函数之间的关系：小于时，保留当前待辨识参数的值，否则损失函数增大次数增加；S4更新迭代次数，判断当前迭代次数是否达到预设最大迭代次数，是，则输出当前待辨识参数；否，则返回步骤S3。通过本发明，提高与全局损失函数之间的灵敏度低的参数的辨识效率。

公开(公告)号：CN116500971A

公开(公告)日：2023-07-28

申请号：CN202310439106.0

申请日：2023-04-20

Applicant: 华中科技大学 ,  武汉智能设计与数控技术创新中心

Inventor： 杨建中 ,  陈华秋 ,  许光达 ,  郝勇 ,  向单奇

IPC: G05B19/4069

Abstract: 本发明公开了一种面向数控机床多轴进给系统的半实物联合仿真装置与方法，属于数控机床进给系统仿真技术领域，装置包括：计算机数控模块，用于生成运动控制指令；仿真与实时控制模块，用于搭建并运行多轴的进给系统伺服控制算法模型生成PWM波控制信号；电机与驱动模块，用于基于PWM波控制信号产生电磁力矩；机床进给系统机械模块，用于基于电磁力矩执行进给系统的机械运动；其中，计算机数控模块、电机与驱动模块和机床进给系统机械模块均为数控机床的实物结构，仿真与实时控制模块具有仿真结构。上述仿真装置结合了仿真系统和实际结构，并从单轴控制扩展到多轴协同，与实际数控机床进给系统的控制更加契合，算法研发与验证更加准确。