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1. (WO2019047457) CROSS-COUPLING CONTROL METHOD FOR EQUIVALENT PLANE
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Pub. No.: WO/2019/047457 International Application No.: PCT/CN2018/071688
Publication Date: 14.03.2019 International Filing Date: 07.01.2018
IPC:
G05B 19/19 (2006.01) ,G05B 11/42 (2006.01)
G PHYSICS
05
CONTROLLING; REGULATING
B
CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
19
Programme-control systems
02
electric
18
Numerical control (NC), i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
19
characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
G PHYSICS
05
CONTROLLING; REGULATING
B
CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
11
Automatic controllers
01
electric
36
with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
42
for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
Applicants:
大连理工大学 DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY [CN/CN]; 中国辽宁省大连市 凌工路2号大连理工大学专利中心 Patent Agency Center of DLUT No.2 Linggong Road Dalian, Liaoning 116024, CN
Inventors:
马建伟 MA, Jianwei; CN
贾振元 JIA, Zhenyuan; CN
宋得宁 SONG, Dening; CN
王福吉 WANG, Fuji; CN
刘巍 LIU, Wei; CN
张宁 ZHANG, Ning; CN
陈思宇 CHEN, Siyu; CN
贺广智 HE, Guangzhi; CN
Priority Data:
201710809039.111.09.2017CN
Title (EN) CROSS-COUPLING CONTROL METHOD FOR EQUIVALENT PLANE
(FR) PROCÉDÉ DE COMMANDE DE COUPLAGE TRANSVERSAL POUR PLAN ÉQUIVALENT
(ZH) 一种等效平面交叉耦合控制方法
Abstract:
(EN) A cross-coupling control method for an equivalent plane, belonging to the technical field of multi-axis numerical control machining, and relating to an equivalent plane based three-axis cross-coupling control method for improving the contour tracking control precision of a three-axis numerical control system. In the method, by means of tangential inversion and the Newton method, an approximate perpendicular foot point from an actual cutter location point to an ideal contour is found, and therefore, an equivalent plane is established passing through a curve tangent at the approximate perpendicular foot point and the actual cutter location point, so as to decouple a three-dimensional contour error vector into a two-dimensional contour error scalar in the equivalent plane. Moreover, PID control is performed on a signed contour error scalar in the equivalent plane, and a two-axis control quantity in the equivalent plane is coupled to be a three-axis control quantity in an actual space, so as to improve the tracking precision of a three-axis contour. The flexibility of a contour controller design can be improved, and three-dimensional contour error control is equalized to a two-axis contour error control problem, and the equivalent control over a three-dimensional contour tracking error can be realized by using a two-dimensional contour controller.
(FR) L'invention concerne un procédé de commande de couplage transversal pour un plan équivalent, faisant partie du domaine technique de l'usinage à commande numérique à axes multiples et se rapportant à un procédé de commande de couplage transversal à trois axes basé sur un plan équivalent pour améliorer la précision de commande de suivi de contour d'un système de commande numérique à trois axes. Dans le procédé, au moyen d'une inversion tangentielle et du procédé de Newton, un point de pied perpendiculaire approximatif à partir d'un point de position de dispositif de coupe réel jusqu'à un contour idéal est recherché et, par conséquent, un plan équivalent est établi qui passe à travers une courbe tangente au niveau du point de pied perpendiculaire approximatif et du point de position de dispositif de coupe réel, de façon à découpler un vecteur d'erreur de contour tridimensionnel en une erreur de contour bidimensionnel scalaire dans le plan équivalent. De plus, une commande PID est effectuée sur une erreur de contour signée scalaire dans le plan équivalent, et une quantité de commande à deux axes dans le plan équivalent est couplée afin d'être une quantité de commande à trois axes dans un espace réel, de façon à améliorer la précision de suivi d'un contour à trois axes. La flexibilité d'une conception de contrôleur de contour peut être améliorée, et une commande d'erreur de contour tridimensionnel est égalisée à un problème de commande d'erreur de contour à deux axes, et la commande équivalente sur une erreur de suivi de contour tridimensionnel peut être réalisée à l'aide d'un contrôleur de contour bidimensionnel.
(ZH) 一种等效平面交叉耦合控制方法,属于多轴数控加工技术领域,涉及一种基于等效平面的用于提高三轴数控系统轮廓跟踪控制精度的三轴交叉耦合控制方法。该方法通过切向逆推及牛顿法,寻找实际刀位点到理想轮廓的近似垂足点,进而过近似垂足点处曲线切线及实际刀位点建立等效平面,将三维轮廓误差矢量解耦成等效平面内的二维轮廓误差标量。并在等效平面内对带符号的轮廓误差标量进行PID控制,将等效平面内的两轴控制量耦合为实际空间三轴控制量,从而提高三轴轮廓跟踪精度。可提高轮廓控制器设计的灵活性,将三维轮廓误差控制等效为两轴轮廓误差控制问题,可实现利用二维轮廓控制器对三维轮廓跟踪误差的等价控制。
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Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)