书名：“中国制造2025”出版工程--数控加工系统速度优化与补偿
定价：68.0
ISBN：9787122373618
作者：隋振、王静、田彦涛,,著
版次：第1版
出版时间：2021-01

内容提要：

本书综合应用数值方法、微分几何、实体建模、优化方法, 解决数控磨床加工过程中精度与效率的问题。全书共分为10 章, 前3 章阐述了数控加工的原理、工艺、加工路径以及误差检测与评定; 第4 章、第5 章阐述了速度优化与轮廓误差算法的理论依据与经验优化方法;第6 章基于实际数控磨床参数建立了仿真模型与凸轮磨削数学模型; zui后4 章阐述了数控凸轮加工过程中的速度优化与轮廓误差补偿算法。 本书可提供给机械工程、自动化专业研究生作为教材使用, 也可以提供给科研院所与企业研发人员、工程技术人员作为参考, 尤其是对进行数控加工方面研究与应用的技术人员具有参考价值。

作者简介：


田彦涛，吉林工业大学，教授，田彦涛教授长期从事复杂系统建模与优化控制、仿生与智能机器人系统控制等学科方向的基础研究与应用研究。“十二五”期间，围绕动态步行机器人运动学机理与控制方法、复杂环境下群体机器人系统协同适应性、电动汽车主动安全系统及智能化技术、新型非共面多旋翼飞行机器人、机器视觉与人脸表情识别等课题开展研究工作。其中，承担的国家自然科学基金项目，在国内首次开发了动态双足步行机器人原型机，并开展了关键技术研究，在运动学机理与控制方面取得突破。在群体机器人与多智能体系统协同适应性、多自主车辆决策与控制、智能汽车主动避撞等方面进行了系统研究（国家自然科学基金项目等）。与科学院长春光机所合作承担科学院创新项目新型多翼飞行机器人，突破了新型非共面旋翼飞行机器人关键技术，提高了系统可靠性，增加系统承载能力和续航时间。近五年，承担完成国家自然科学基金和国家重大科技成果转化项目3项、吉林省和教育部科技项目4项，目前正承担国家重点研发计划项目“电动汽车智能辅助驾驶技术研发及产业化”和国家自然科学基金重点项目“人机共驾型智能汽车的动力学特性及协同控制方法研究”。发表学术论文55篇，其中，收入SCI检索18篇、EI检索35篇，出版专著2部，申请并获得授权国家发明专利15项，科研成果获省部级科技进步三等奖1项。

目录：


第1章概述/1
1.1数控设备及数控加工/1
1.2数控机床结构及原理/2
1.2.1数控系统及伺服控制/2
1.2.2数控系统实现dao具轨迹控制的关键/5
1.2.3数控系统基本指令及数控编程/5
1.3数控设备加工误差/6
参考文献/7

第2章凸轮的磨削加工/8
2.1凸轮简介/8
2.1.1凸轮类型及特点/8
2.1.2盘形凸轮/9
2.1.3偏心轮/9
2.1.4共轭凸轮/9
2.2数控凸轮轴磨床的坐标系/10
2.2.1数控凸轮轴磨床的结构及主要运动/10
2.2.2数控凸轮轴磨床的设备坐标及参数/11
2.3凸轮磨削的数据处理/11
2.3.1凸轮升程表数据的预处理/11
2.3.2升程数据的密化处理/14
2.3.3凸轮轮廓及磨削关系计算/18
2.3.4理想磨削过程及磨削曲线/19
2.3.5砂轮的往复运动与叠加进给/20
2.3.6速度优化与轮廓误差补偿/21
参考文献/22

第3章凸轮的检测与轮廓误差评定/24
3.1凸轮轮廓测量仪结构及原理/24
3.1.1凸轮测量仪的基本功能及分类/24
3.1.2凸轮升程测量及滚轮半径选取/24
3.1.3共轭凸轮共轭度测量/27
3.1.4典型凸轮测量仪简介/29
3.2凸轮轮廓误差及特征参数计算/30
3.2.1凸轮的相位误差与轮廓误差/30
3.2.2凸轮相位角的计算/32
3.2.3凸轮的升程及轮廓曲线/54
3.2.4升程检测中的滚轮半径折算/56
3.2.5共轭凸轮的检测与共轭计算/57
3.2.6凸轮的误差评定/59
3.3凸轮检测误差/60
3.3.1影响测量误差的因素/60
3.3.2减少误差的措施/61
参考文献/62

第4章凸轮模型的速度优化与轮廓补偿/64
4.1速度曲线及其与轮廓误差的关系/64
4.1.1跟随误差及其对轮廓误差的影响/64
4.1.2速度与跟随误差/65
4.1.3基于同步滞后原理的速度优化/66
4.1.4几种基本的速度优化方法/68
4.2凸轮的形位误差补偿/69
4.2.1轮廓误差补偿/69
4.2.2相位误差补偿/70
4.2.3基圆半径补偿/70
4.3提高凸轮磨削精度的基本原则/71
参考文献/73

第5章基于经验公式的速度优化与补偿/74
5.1基于经验公式的速度优化/74
5.2凸轮形位误差的直接补偿/92
参考文献/93

第6章基凸轮磨削的数学建模/95
6.1机床各轴传动动力学模型/96
6.1.1X轴机械传动数学模型/96
6.1.2C轴机械传动数学模型/97
6.1.3X轴和C轴的非线性因素机理分析/98
6.2多轴联动控制系统数学模型/100
6.2.1对心直动尖顶从动件盘形凸轮/101
6.2.2对心直动滚轮从动件盘形凸轮/101
6.2.3对心直动平底从动件盘形凸轮/102
6.2.4砂轮位置与凸轮转角通用数学模型/102
参考文献/103

第7章基于Cycle-to-Cycle反馈控制的轮廓补偿/105
7.1Cycle-to-Cycle的原理/105
7.1.1CTC反馈控制概念/105
7.1.2CTC过程控制模型/106
7.2CTC在凸轮磨削中的应用/106
7.2.1基于CTC优化的双层轮廓误差补偿算法/107
7.2.2有效集方法/110
7.2.3采用双层优化的轮廓误差控制/112
参考文献/113

第8章凸轮磨削速度优化算法/115
8.1基于同步滞后的凸轮磨削速度优化算法/115
8.1.1单轴伺服跟踪误差计算/117
8.1.2基于同步滞后的凸轮轮廓误差模型磨削速度优化算法/118
8.1.3仿真实验与结果分析/122
8.2基于当量磨削的凸轮转速动态优化/126
8.2.1准恒线速度磨削加工/129
8.2.2基于恒当量磨削厚度的速度优化/131
8.2.3基于遗传算法的凸轮转速优化/133
8.2.4磨削转速动态优化仿真分析/136
参考文献/143

第9章凸轮磨削误差补偿/145
9.1凸轮磨削误差补偿的基本原理/145
9.2基于迭代学习控制的交叉耦合控制/146
9.2.1基本原理/146
9.2.2仿真实验与结果分析/149
9.3凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿/149
9.3.1仿形跟踪/150
9.3.2凸轮轮廓误差模型/152
9.3.3仿真实验验证/155
9.4基于切向-轮廓控制与位置补偿的凸轮轮廓控制/157
9.4.1切向-轮廓控制算法/157
9.4.2整体轮廓误差控制算法/163
9.4.3整体轮廓误差控制算法的仿真验证/165
9.5基于遗传算法的凸轮升程误差修正/171
9.5.1凸轮升程曲线优化准则/171
9.5.2凸轮升程误差修正/172
9.5.3仿真实验结果/174
9.6基于等效误差法和B样条曲线的凸轮磨削算法研究/178
9.6.1等效误差模型原理/178
9.6.2等效误差模型使用限定条件/180
9.6.3B样条曲线实时插补算法及其隐函式化方法/181
9.6.4Caley隐函式化方法/182
9.6.5反馈线性化控制器设计/184
9.6.6凸轮磨削系统中不确定性干扰的分析/186
9.6.7反馈线性化控制器的计算过程/186
9.6.8基于反馈线性化控制器设计的仿真分析/190
9.6.9基于RBF神经网络的等效积分滑模控制器设计/193
9.6.10RBF神经网络自适应控制增益调整/197
参考文献/202

第10章基于GCTC优化的凸轮轮廓误差的双闭环控制/204
10.1广义CTC反馈控制/205
10.2基于GCTC控制的数控凸轮磨削的闭环轮廓曲线控制/207
参考文献/210

索引/212