一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法

技术领域

本发明涉及数控设备技术领域，具体为一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法。

背景技术

数控设备就是指应用这种技术的设备；数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术；这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能；由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

参考中国专利，专利名称为：基于一种参数自整定的电机控制器的控制方法，专利公开号为：CN104993764B，其中该基于一种参数自整定的电机控制器及其控制方法通过提前辨识系统的转动惯量，把被控系统化为一阶惯性环节和二阶惯性环节，对PID控制器控制参数进行自整定，同时能对控制参数进行自整定，得到电机控制系统的最优参数，使电机控制系统能够适应更加复杂的工况，满足用户高性能指标的要求，具有重大的理论研究价值和工程实践意义，可广泛应用于智能轮椅控制、无人割草机、工业自动化、国防航空等各个行业领域。

现有的驱动设备在进行安装之后都需进行调试和检测，而一般大多数的采用人工的经验法进行参数的整定，但却因为总结不丰富导致数据的不准确，从而产生不必要的设备问题，为此，本发明提供了一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法，解决了现有的驱动设备在进行安装之后都需进行调试和检测存在检测的数据不准确致使设备产生隐藏故障的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法，具体包括以下步骤：

S1、改造安装：首先对该数控车床进行改造，分别在主轴箱对其进行整体加高、更换生锈零件；根据定做方案重新制作一台刀架；重新定做一个中心架；尾座的下体增高；以及对电机控制系统的数控器进行更换，最后做好所需设备的防护、润滑、冷却、照明和配电检测；

S2、设备调试：设备安装完成后，通过基于4：1的衰减曲线法的PID参数整定器来进行鉴定，使系统产生衰减震荡，根据衰减震荡的参数来确定控制器参数；

S3、检测验收：设备在进行参数自整定之后，对现有的智能数控设备进行操作控制，并观察和记录对应的显示数据进行比对，得出数据存在的误差大小，并对检测后的设备进行验收。

优选的，所述S1中将该数控机床改造成车床最大回转直径为2500mm，过刀架最大加工直径为2200mm，加高件采用优质铸铁HT250，下端面采用螺栓、φ25内螺纹圆柱直销定位连接，上端采用螺栓、φ25内螺纹圆柱直销定位连接、四周加侧顶的连接固定。

优选的，所述S2中的衰减曲线法具体包括以下步骤：

S2-1、将PID控制器变成比例控制器，比例度δ取较大的值，给定值为阶跃函数，观察曲线的衰减情况，然后逐渐减小比例度，直到衰减比为4：1，此时的比例度为δ

S2-2、根据δ

S2-3、计算出积分，微分系数；

S2-4、分析对应的数据，调节对应的比例值，直至其稳定。

优选的，所述S3中在对设备进行验收的过程中，需要进行外观质量、参数检验、空运转试验、精度检验(包括几何精度和定位精度〉机床功能试验、标准切削试验、负荷试验、用户典型零件试切及检测和随机资料的检测。

优选的，所述S2-1中比例控制器内的k

优选的，所述S2-2中根据δ

优选的，所述S2-3中的积分计算公式为：

优选的，所述S2-4中通过判断曲线发现稳态值进行稳定，而前段发生的波动较大时，采用只调比例值，多次调节之后得出对应的最佳比例值。

有益效果

本发明提供了一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法，通过在S1、改造安装：首先对该数控车床进行改造，分别在主轴箱对其进行整体加高、更换生锈零件；根据定做方案重新制作一台刀架；重新定做一个中心架；尾座的下体增高；以及对电机控制系统的数控器进行更换，最后做好所需设备的防护、润滑、冷却、照明和配电检测，S2、设备调试：设备安装完成后，通过基于4：1的衰减曲线法的PID参数整定器来进行鉴定，使系统产生衰减震荡，根据衰减震荡的参数来确定控制器参数，S3、检测验收：设备在进行参数自整定之后，对现有的智能数控设备进行操作控制，并观察和记录对应的显示数据进行比对，得出数据存在的误差大小，并对检测后的设备进行验收，通过对设备进行改造，并利用衰减曲线法进行参数整定，根据对应的公式计算，从而分析出对应的数据问题进行调节，不仅可以将该数控设备调动至合适的控制性能指标，而且可以更具不同的设定清理自动化的进行调整好所需的控制性能，避免了传统的经验法所产生的误判问题，从而极大的提高了该数控智能化设备的控制效果。

附图说明

图1为本发明的控制方法工艺流程图；

图2为本发明衰减计算表格。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种可实现数控驱动设备参数自整定的智能车床控制方法，具体包括以下步骤：

S1、改造安装：首先对该数控车床进行改造，分别在主轴箱对其进行整体加高、更换生锈零件；根据定做方案重新制作一台刀架；重新定做一个中心架；尾座的下体增高；以及对电机控制系统的数控器进行更换，最后做好所需设备的防护、润滑、冷却、照明和配电检测；

S2、设备调试：设备安装完成后，通过基于4：1的衰减曲线法的PID参数整定器来进行鉴定，使系统产生衰减震荡，根据衰减震荡的参数来确定控制器参数；

S3、检测验收：设备在进行参数自整定之后，对现有的智能数控设备进行操作控制，并观察和记录对应的显示数据进行比对，得出数据存在的误差大小，并对检测后的设备进行验收。

本发明实施例中，S1中将该数控机床改造成车床最大回转直径为2500mm，过刀架最大加工直径为2200mm，加高件采用优质铸铁HT250，下端面采用螺栓、φ25内螺纹圆柱直销定位连接，上端采用螺栓、φ25内螺纹圆柱直销定位连接、四周加侧顶的连接固定。

本发明实施例中，S2中的衰减曲线法具体包括以下步骤：

S2-1、将PID控制器变成比例控制器，比例度δ取较大的值，给定值为阶跃函数，观察曲线的衰减情况，然后逐渐减小比例度，直到衰减比为4：1，此时的比例度为δ

S2-2、根据δ

S2-3、计算出积分，微分系数；

S2-4、分析对应的数据，调节对应的比例值，直至其稳定。

本发明实施例中，S3中在对设备进行验收的过程中，需要进行外观质量、参数检验、空运转试验、精度检验(包括几何精度和定位精度〉机床功能试验、标准切削试验、负荷试验、用户典型零件试切及检测和随机资料的检测。

本发明实施例中，S2-1中比例控制器内的k

本发明实施例中，S2-2中根据δ

本发明实施例中，S2-3中的积分计算公式为：

本发明实施例中，S2-4中通过判断曲线发现稳态值进行稳定，而前段发生的波动较大时，采用只调比例值，多次调节之后得出对应的最佳比例值。

综上所述，通过对设备进行改造，并利用衰减曲线法进行参数整定，根据对应的公式计算，从而分析出对应的数据问题进行调节，不仅可以将该数控设备调动至合适的控制性能指标，而且可以更具不同的设定清理自动化的进行调整好所需的控制性能，避免了传统的经验法所产生的误判问题，从而极大的提高了该数控智能化设备的控制效果。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。