数控凸轮磨削三环控制系统建模与仿真

"数控凸轮磨削中三环控制系统设计 (2012年)，作者：王勋龙、张红燕、隋振、郭盟、田彦涛" 这篇论文详细探讨了在数控凸轮磨削过程中，采用三环控制系统的稳定性和设计方法。针对这一主题，论文首先介绍了背景，指出为了确保数控凸轮磨削控制系统的稳定性，研究者们基于矢量控制原理，对交流永磁同步电机（PMSM）进行了等效转换，将其视为直流电机模型。 在深入分析部分，论文作者运用机理分析法对关键的两个运动轴——凸轮旋转轴（C轴）和砂轮进给轴（X轴）进行了详细的研究。这两个轴在凸轮磨削过程中起着至关重要的作用，它们的精确控制直接影响到最终的加工精度。 三环控制是该系统的核心，包括电流环、速度环和位置环。这三层环路逐层外推，构建了系统的传递函数，从而形成完整的数学模型。电流环负责电机内部电流的调节，以确保电机运行平稳；速度环则控制电机的转速，确保磨削过程的速率准确；最后，位置环作为最外层，直接关联于机床的定位，确保工件在磨削过程中的位置精度。 论文通过Matlab软件进行了仿真，验证了所建立的三环控制系统在实际操作中的稳定性。这种稳定的控制系统为实现凸轮的高精度磨削提供了坚实的理论基础，对于提升加工质量和效率具有重要意义。 此外，论文还提到了作者信息，如王勋龙，主要进行振动噪声测试研究，以及郭盟，专注于数控凸轮轴磨床的研究。他们所在的机构，如吉林大学的汽车工程学院和通信工程学院，以及徐工集团的智能控制实验室，都在这一领域有着深厚的科研实力。 这篇论文详细阐述了在数控凸轮磨削中，如何通过三环控制策略来提高系统性能，并通过数学建模和仿真验证了其有效性。这对于从事相关领域的工程师和技术人员来说，提供了宝贵的理论指导和技术参考。