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随着我国航空航天、船舶、核电等装备制造业的蓬勃发展,对大型复杂零部件的需求日益增长,龙门数控机床因此得到了广泛的应用。主轴进给驱动是龙门数控机床实现加工过程的关键,其动态性能对龙门数控机床的加工精度有很大影响。因此,主轴进给驱动动态性能分析得到了广泛关注。主轴进给驱动功能的实现是机械系统和控制系统协同工作的结果,二者间存在耦合作用进一步影响其动态性能。目前,国内外对加工中心机电耦合机理与建模的研究还不多。因此,本文以五轴联动龙门数控机床QLM27100的主轴进给驱动为研究对象,对其进行机电耦合建模、分析以及控制算法研究以提高主轴进给驱动的动态性能,进而提高机床加工精度。论文的主要研究成果如下:(1)分析了主轴进给驱动系统中存在的三种机电耦合类型以及参与耦合的机械参量和控制参量之间的影响关系。建立了基于位置环、速度环和电流环控制的主轴进给驱动机电耦合模型。(2)利用虚拟样机技术,以三维CAD软件Solidworks、动力学分析软件ADAMS、有限元分析软件ANSYS建立虚拟仿真环境,建立主轴进给系统刚柔耦合模型。通过模态实验识别出导轨滑块结合面的刚度、阻尼值,并应用于虚拟样机模型中。(3)搭建了基于ADAMS与MATLAB联合仿真的主轴进给驱动机电耦合模型。整定了位置环控制器、速度环控制器和电流环控制器PID参数,并对整个系统动态性能进行了仿真分析。仿真结果表明,电气控制参数、扰动频率影响系统振动特性,而移动部件质量影响系统响应特性。(4)主轴进给驱动的动态特性在很大程度上取决于控制器性能的优劣,针对高速高精度加工技术对数控速度伺服系统的控制性能提出的更高要求等问题,提出了一种基于RBF适配器实时补偿的复合控制策略,并与传统速度环PI控制器控制效果进行了比较。仿真分析表明,在同样的条件下,本文所设计的自适应控制方案优于普适的三环PID控制,且在该控制器作用下,能有效的抗击干扰信号的扰动。不论有无扰动,都能实现位置跟踪误差控制在0.3?m之内,速度跟踪误差在1.5?m以下。