外文翻译（中文）---数控机床中逆动力学最小轮廓误差的解决方法（节选）

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1、外文原文：http:/ 中文 4000 字   毕业设计 (论文 )外文资料翻译  学院  (系 )：          机械工程学院            专     业：        机械工程及自动化          姓     名：             &

2、nbsp;                  学     号：                                外文出处 : Charlie A.ErnestoRida T.Farouki.     Solution of inverse dynamics      

3、;  Problems for contour error           minimization in CNC machinesJ.     The International Journal of         Advanced Manufacturing Technology     :589 594.                    

4、   附     件：  1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。   指导教师评语：  译文大体上翻译出原文的意思，条理清楚，语句基本通顺，然而，一些专业术语翻译不是很准确，少数表达不 太符合中文叙述习惯，但是总体上 翻译质量良好。                      签名：                    

5、;                                      年     月     日     附件 1：外文资料翻译译文   数控机床中逆动力学最小轮廓误差的解决方法   摘要   对于 典型反馈控制器加工的数控机床 ,命令路径几何的先验修改方法解决了机轴补偿惯性和阻尼的问题 。 标准二阶模型的轴心

6、动力学表达的是参数路径 ，而不是时间独立变量 t 产生的多项式系数的常微分方程。对于一个被指定为毕德哥拉斯 矢端 曲线 R 和毕德哥拉斯控制器的命令路径 ,一个改良的路径 R 可以被认定为合理的 贝塞尔曲线 。这 正是精确地补偿了轴的惯性和阻尼问题 ,从而达到 (理论上 )了零轮廓误差。对于 PI、 PID或者 P- PI的控制器 , R 精确的封闭形式的解决方案是可能的 ,而且微分多项式在 1,0 稳定的基础上可以综合的计算数值。逆动力学路径的修改程序都适用于被函数 V 多项式定义的恒定进给速度和可变进给速度。该方法描述的是在 PID控制器的情况下 ,它的应用说明了 P和 PI控制器支配的运

7、动 方案是沿着曲率或者参数速度而变化的。   关键词   数控机床 PID控制器   逆动力学进给率轮廓错误            路径修改毕达哥拉斯的速端曲线   1 介绍  数控机床采用反馈控制系统来独立地驱动每台机器轴 ,以使工具相对于工件沿着指定路径达到某一速度。由于其固有的机器控制动力 ,无法瞬间的回应命令路径的几何形状和速度的变化。因此 ,实际的机械运动部件偏离了理想几何形状的运动路径 (轮廓误差 )和沿著它 (进给误差 )实际的运动速度。轮廓误差导致机械部分的形状明显不准

8、确 ,但是进给率的误差有着改变整体加工时间的严重后 果。该本研究的重点是在“逆动力学”识别一个先验修正命令路径的问题上 ,对于一个给定的进给速度 ,这样会导致数控机床所产生的物理轨迹能够更加符合原来的命令路径。  简而言之 ,在这里我们的重点是平面路径 (扩展到空间路径是基本的 ),我们只  考虑到内在的机械动力学、而没有涉及到切削力、外部干扰等其他的（如果他们定量的模型是可以利用的，我们在原则上也能弥补这些缺点）。一个为轴的动力学研究所使用的标准的二阶模型 26,连同 P、 PI、 PID、 P - PI控制器。根据一个给定 (可能是常数 )的进给功能 V ，对一个被指定

9、为参数曲线 R 的命令路径 ,独立的 变量在控制机床或者控制 器动力学的微分方程 经历了从时间曲线参数 t 到达一个曲线参数 。 通 过恢复这些微分方程 ,寻找一种改进的路径 R ,这样实际在机床或控制器动力学的影响下，被执行的路径与期望路径 R 是一致的。  用曲线参数 来 表示时 ,机床或控制器的动态方程就 有了非恒定的系数。它有利于使用毕德哥拉斯 矢端 曲线来指定 7路径 R ,因为这些微分方程的系数在 多项式方程中。对于一个 P控制器 ,修改后的路径 R 可以被精确地确定到一个高阶有理数曲线。对于更复杂的控制器、准确的描述 R 已经是不再可能的 ,但算法可以被制定去计算摘要，

10、并且利用多项式的收敛数列来估计它 。  本文的重点是顺利的分析逆动力学中路径修改的问题。许多作家为了研究数控机床的路径修改程序，主要是通过“过弯道”的方法来减少附近容易出现的路径误差 5,17,18。这些方法是通过流畅的曲线部分来调用一个尖锐的专案尖角，凭着经验优化来减少对于一个给定的边角角的轮廓误差，而不是解决一个逆动力学问题。  此处描述的补偿性的修改计划的目的是为了离线 (而不是立即的 )计算 ,修改过的路径是预先计算好的 ,然后数控机床修改过的部分程序作为沟通实时插补器就能够处理它们。此外 ,该方法最适合的部分项目是包含了相对较少的分析曲线段的 部分 ,而不是许多短暂的线性或者循环性 G代码。  本文其余部分的计划如下所示。第 2部分描述了被控制的机床或者控制器的动态模型在时间区域中被表示。这些微分方程被转化在第三部分 ,以至于使得时间 t 作为独立变量而被曲线参数自变量 所取代 ,和通过回归方程的结果，制定出逆动力学路径修改的问题 （其中有非常系数）。 在 P控制器情况下，第 4部分提出了修改路径的一种确切的 解答和一种近似解答 （允许细化到任何所需要的精度）。 计算的示例呈现了说明先验路径有能力修改程序 ,它是沿着路径尽量减少具有较强的曲率变化的轮廓误差。最后，第 5部分总结和评估了目前的结果研究，并作进一步调查来确