公开(公告)号：CN118567292A

公开(公告)日：2024-08-30

申请号：CN202410591066.6

申请日：2024-05-13

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 贾保国 ,  万敏 ,  田辉 ,  代佳 ,  张卫红 ,  马晓哲

IPC: G05B19/404

Abstract: 本发明涉及一种基于混合模型的机床跟踪误差预补偿方法，属于机械加工技术领域。首先基于理想滚珠丝杠进给系统的物理学模型设计了一种高带宽控制器，根据电机侧和负载侧之间的速度差，获取丝杠的谐振频率，并设计反馈回路，将该谐振频率进行滤除，接着在理想模型的基础上，基于数据驱动模型对系统非线性干扰引起的模型误差进行估计，进而修正实际物理系统，并基于修正后的系统实际动态特性进行预测，将预测结果用于轨迹预补偿，通过修改指令轨迹，实现对系统跟踪误差的控制。本发明同时考虑了模型误差作用下的丝杠系统的振动抑制和跟踪控制，使得本方法有效改善系统带宽和跟踪精度。

公开(公告)号：CN119129126A

公开(公告)日：2024-12-13

申请号：CN202411066670.3

申请日：2024-08-06

Applicant: 中航西安飞机工业集团股份有限公司 ,  西北工业大学

Inventor： 贾保国 ,  万敏 ,  代佳 ,  田辉 ,  张卫红

IPC: G06F30/17 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明涉及一种滚珠丝杠进给系统的三态模型参数辨识方法，涉及机械加工技术领域。包括：构造考虑丝杠磨损造成的间隙影响的三态模型结构，所述三态包括低频非间隙下的刚体状态、高频非间隙下的柔性状态和低频间隙下的刚体状态；对不同状态下的模型进行离散化，构建参数估计模型；基于递推极大似然的参数辨识方法对参数估计模型中的各状态下的模型参数进行估计。本发明同时考虑了丝杠间隙和摩擦对模型精度和辨识过程的影响，使得本方法提出的三态模型可以更准确的表征丝杠系统的动态特性，所提出的参数辨识方法有着更高的辨识精度。

公开(公告)号：CN114326591B

公开(公告)日：2024-07-16

申请号：CN202111388347.4

申请日：2021-11-22

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 万敏 ,  代佳 ,  张卫红 ,  杨昀 ,  肖群宝

IPC: G05B19/408

Abstract: 本发明涉及一种数控机床系统非对称动态摩擦的自适应前馈摩擦补偿方法，首先通过最小二乘辨识方法来获取系统各轴的进摩擦模型；然后采用反正切基函数对静摩擦模型双侧分别进行拟合，而后建立非对称的动摩擦模型；接着将基于建立的非对称动摩擦模型建立自适应前馈补偿控制器，输入为各个轴的指令速度和指令加速度，输出为各个轴的前馈摩擦补偿分量；最后建立鲁棒控制分量，并将各个轴的前馈摩擦补偿分量和鲁棒控制分量直接相加，得到总的控制信号来控制各个驱动轴。本发明实现了对具有非对称摩擦系统的动摩擦模型的建立，从而更具有普遍性和通用性，并通过建立自适应前馈摩擦补偿器进行摩擦补偿。

公开(公告)号：CN116520767A

公开(公告)日：2023-08-01

申请号：CN202310392153.4

申请日：2023-04-13

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 万敏 ,  代佳 ,  秦学斌 ,  张卫红 ,  吴婷

IPC: G05B19/404

Abstract: 本发明涉及一种基于时延‑滑模的三轴轮廓误差控制方法，属于机电控制技术领域。首先设计了一种考虑模型误差和摩擦作用下的时延‑滑模控制器对各运动轴的运动施加控，输出实际位置；然后提出考虑模型偏差作用下的卡尔曼状态预测，对下一时刻的实际位置进行准确预测；最后考虑追踪误差和曲率的搜索步长经验公式，实时求解每一时刻下的最优搜索范围，通过一种高效的轮廓误差估计方法快速估计出每一时刻下的轮廓误差，计算轮廓误差并修改指令轨迹。本发明同时考虑了模型偏差和摩擦作用下的三轴轮廓误差控制，使得本方法有着更准确的轮廓误差估计和更好的控制效果。

公开(公告)号：CN114326591A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202111388347.4

申请日：2021-11-22

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 万敏 ,  代佳 ,  张卫红 ,  杨昀 ,  肖群宝

IPC: G05B19/408

Abstract: 本发明涉及一种数控机床系统非对称动态摩擦的自适应前馈摩擦补偿方法，首先通过最小二乘辨识方法来获取系统各轴的进摩擦模型；然后采用反正切基函数对静摩擦模型双侧分别进行拟合，而后建立非对称的动摩擦模型；接着将基于建立的非对称动摩擦模型建立自适应前馈补偿控制器，输入为各个轴的指令速度和指令加速度，输出为各个轴的前馈摩擦补偿分量；最后建立鲁棒控制分量，并将各个轴的前馈摩擦补偿分量和鲁棒控制分量直接相加，得到总的控制信号来控制各个驱动轴。本发明实现了对具有非对称摩擦系统的动摩擦模型的建立，从而更具有普遍性和通用性，并通过建立自适应前馈摩擦补偿器进行摩擦补偿。

公开(公告)号：CN117444283A

公开(公告)日：2024-01-26

申请号：CN202311345149.9

申请日：2023-10-18

Applicant: 西北工业大学

Inventor： 万敏 ,  秦学斌 ,  张卫红 ,  代佳 ,  吴婷

IPC: B23C3/00 ,  G05B19/408

Abstract: 本发明涉及一种基于主轴转速正弦变化的铣削加工参数优化方法，属于数控加工技术领域。包括：根据主轴给定的运动学限制，确定主轴转速变化参数的参数范围；所述的主轴转速变化参数包括转速幅度变化比率与转速频率变化比率；将转速幅度变化比率与转速频率变化比率组成的参数范围划分为间隔相等的多个参数集；根据刀具的轴向切削深度、径向切削深度、主轴转速变化参数集建立优化模型，对刀具的轴向切削深度、径向切削深度和主轴转速变化参数集进行优化得到最优值。本发明方法通过对轴向、径向切削深度以及主轴转速变化幅度、频率共四组加工参数的系统优化，获得实现最短加工轨迹的铣削加工参数组合，从而有效减少加工时间，提高加工效率。