如何設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)？學(xué)起來

在下述的內(nèi)容中，小編將會對數(shù)控機(jī)床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)設(shè)計(jì)予以報(bào)道，如果定位誤差系統(tǒng)是您想要了解的焦點(diǎn)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(guān)聯(lián)實(shí)際被測要素對其具有確定位置的理想要素的變動(dòng)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(shí)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(jī)床上）定位不準(zhǔn)而引起的加工誤差。因?yàn)閷σ慌ぜ碚f， 刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。

在PTP方式中,定位誤差是指控制對象從某一位置A點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過充分的時(shí)間到達(dá)目標(biāo)位置B點(diǎn)與理論位置之差,稱作E.經(jīng)反復(fù)多次運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)方差σ來表示定位誤差或用e±3σ進(jìn)行標(biāo)定的。

二、數(shù)控機(jī)床工作臺DSP定位誤差系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本次建應(yīng)定位誤差模型而測補(bǔ)傳系練包含了教控系統(tǒng)進(jìn)給軸反饋結(jié)構(gòu)、DSP建模預(yù)測系統(tǒng)以及數(shù)控系統(tǒng)三個(gè)部分，具體見下圖。定位誤差預(yù)測補(bǔ)償是按照反境中斷方式完成、補(bǔ)保方式是把DSP模塊預(yù)測淏差嵌入同服系統(tǒng)光柵位置反饋環(huán)節(jié)內(nèi)來完成，利用DSP建立機(jī)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(yù)測模型中，把預(yù)觀定位誤差轉(zhuǎn)變成補(bǔ)償?shù)拿}沖信號再將其加入何服反饋環(huán)內(nèi)來達(dá)到補(bǔ)償?shù)男Ч?

2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

先通過Matlab軟件構(gòu)建得到GA-BP模型，得到優(yōu)化權(quán)值與閾值后，再將結(jié)果移植至DSP內(nèi)開展建模與預(yù)測，由此促進(jìn)預(yù)測速率的大幅提升。

本文設(shè)計(jì)了一種三層結(jié)構(gòu)BP網(wǎng)絡(luò)，對隱含層與輸出層分別進(jìn)行200次訓(xùn)練，控制學(xué)習(xí)速率為0.1，將訓(xùn)練日標(biāo)設(shè)定在0.001;以GA算法對BP網(wǎng)絡(luò)定位淏差預(yù)測模型進(jìn)行權(quán)值與閩值優(yōu)化，再將GA算法參數(shù)遺傳代數(shù)50、種群個(gè)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(gòu)建得到GA-BP仿真模型。

在Matlab軟件中構(gòu)建GA-BP模型再通過訓(xùn)練獲得最優(yōu)權(quán)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(jì)算獲得初始數(shù)據(jù);接著通過表達(dá)式構(gòu)建得到GA.BP模型，再把初始參數(shù)代入模型內(nèi)開展預(yù)測;再對上述預(yù)測結(jié)果進(jìn)行反歸一化計(jì)算并輸出結(jié)果。以下給出了上述程序的數(shù)學(xué)描述過程

對GA-BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析可以發(fā)現(xiàn)，輸入層至隱含層表達(dá)式如下:

隱含層至輸出層表達(dá)式如下:

由此得到以下的輸出層表達(dá)式:

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