一种多连杆伺服压力机运动控制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110142997A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910396206.3(22)申请日2019.05.14(71)申请人南京农业大学地址210000江苏省南京市浦口区点将台路40号(72)发明人郑恩来彭昭辉崔嵩王天宇王永健朱跃林相泽康敏(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林(51)Int.Cl.B30B1/26(2006.01)B30B15/26(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多连杆伺服压力机运动控制方法及系统(57)摘要本发明公开了伺服控制技术领域的一种多连杆伺服压力机运动控制方法及系统，旨在解决现有技术中多连杆机构在加工过程中因承受巨大压力而产生变形，使杆件长度较理想长度略有缩短，从而影响滑块位移到曲轴转角的运动转换关系，进而影响运动控制精度的技术问题。所述方法包括如下步骤：采集多连杆机构加工过程中杆件承受压力和滑块实际位置；根据杆件承受压力和滑块实际位置获取等效刚度；根据杆件承受压力和等效刚度提取误差主动补偿策略；根据误差主动补偿策略输出控制信号。CN110142997ACN110142997A权利要求书1/2页1.一种多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，包括如下步骤：采集多连杆机构加工过程中杆件承受压力和滑块实际位置；根据杆件承受压力和滑块实际位置获取等效刚度；根据杆件承受压力和等效刚度提取误差主动补偿策略；根据误差主动补偿策略输出控制信号。2.根据权利要求1所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，采集多连杆机构加工过程中杆件承受压力和滑块实际位置，包括：获取多连杆机构加工过程中杆件承受压力和滑块实际位置；将杆件承受压力和滑块实际位置输入运算处理模块，所述运算处理模块包括电脑。3.根据权利要求1所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，根据杆件承受压力和滑块实际位置获取等效刚度，包括：根据多连杆机构加工过程中每一时刻滑块实际位置，获取每一时刻杆件变形量；根据多连杆机构加工过程中每一时刻杆件承受压力和每一时刻杆件变形量，获取杆件在每一位置的刚度；对杆件在每一位置的刚度进行曲线拟合，获取等效刚度表达式。4.根据权利要求3所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，每一时刻杆件变形量包括：每一时刻滑块实际位置与每一时刻滑块理论位置的差值；杆件在每一位置的刚度包括：每一时刻杆件承受压力与每一时刻杆件变形量的比值；等效刚度表达式包括：k＝h(y)，式中，k为等效刚度，y为每一时刻滑块实际位置，h为曲线拟合函数。5.根据权利要求1所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，根据杆件承受压力和等效刚度提取误差主动补偿策略，包括：根据杆件承受压力和等效刚度，获取杆件补偿变形量；根据杆件补偿变形量和滑块实际位置，获取滑块理论位置对应的曲柄实际转角。6.根据权利要求5所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，杆件补偿变形量的表达式包括：式中，Δy为杆件补偿变形量，F为杆件承受压力，k为等效刚度；滑块理论位置对应的曲柄实际转角的表达式包括：θ＝f(y+Δy)，式中，y为每一时刻滑块实际位置，Δy为杆件补偿变形量，θ为滑块理论位置对应的曲柄实际转角，f为误差主动补偿函数。7.根据权利要求5所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，根据误差主动补偿策略对多连杆伺服压力机实施控制，包括：基于预设的控制算法，根据滑块理论位置对应的曲柄实际转角输出控制信号；根据控制信号驱动伺服电机转至滑块理论位置对应的曲柄实际转角。8.根据权利要求7所述的多连杆伺服压力机运动控制方法，其特征是，预设的控制算法包括PID控制算法、ADRC控制算法和TSMC控制算法中的至少任一项。9.一种多连杆伺服压力机运动控制系统，其特征是，包括：拉压传感器：用于获取多连杆机构加工过程中杆件承受压力；2CN110142997A权利要求书2/2页位移传感器：用于获取多连杆机构加工过程中滑块实际位置；信号隔离器和数据采集卡：用于将杆件承受压力和滑块实际位置输入运算处理模块；运算处理模块：用于根据杆件承受压力和等效刚度提取误差主动补偿策略，以及根据误差主动补偿策略输出控制信号。10.根据权利要求9所述的多连杆伺服压力机运动控制系统，其特征是，所述运算处理模块包括：模型预测前馈主动补偿器：用于根据杆件承受压力和滑块实际位置获取等效刚度，以及根据杆件承受压力和等效刚度获取杆件补偿变形量；算法控制器：用于提供预设的控制算法，所述算法控制器包括用于提供PID控制算法的PID控制器、用于提供ADRC控制算法的ADRC控制器、用于提供TSMC控制算法的TSMC控制器；运动控制卡：用于根据滑块理论位置对应