一种前馈权重演算装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及数控机床自动控制技术领域，特别是涉及用于数控机床控制的前馈权重演算装置。
【背景技术】
[0002]反馈是指将系统的输出返回到输入端以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，以达到预定的目的。因此，目前有使用者将反馈理论运用在数控机床上，以提高产品尺寸误差性能。
[0003]请参阅第1图所示，现有技术中前馈权重演算装置由一轨迹规划单元110、一前馈控制单元111、一闭回路控制单元112以及一驱动单元113所构成，上述轨迹规划单元110电性连接于上述前馈控制单元111，并用以产生一轨迹规划讯息，当上述前馈控制单元111接收到上述轨迹规划讯息会形成一具有固定增益值的前馈讯息并传输给上述驱动单元113，同时上述轨迹规划单元110产生一轨迹位置命令给上述闭回路控制单元112，再传输给上述驱动单元113。
[0004]然而，上述轨迹规划单元110无法依照加工精度的需求与加工表面光洁度的需求形成上述轨迹规划讯息，再经由上述前馈控制单元111计算出适合的前馈讯息，并供日后数控机床实际运行使用，因工件的轮廓样态众多，而当数控机床运行使用时，加工完成的工件表面往往会发现部分区域不符合加工精度的需求或不符合加工表面光洁度的需求。因此，上述前馈控制单元111需再次于加工精度需求与加工表面光洁度需求之间以手动调整来达成妥协，来形成上述前馈讯息，使数控机床再次运行后，让工件表面能达到一定的需求，相对会造成制作成本的增加，也需要花费较多的时间找出适合工件表面光洁度的轨迹前馈讯息，因而造成使用者在使用上的不方便。
[0005]综上所述，现有技术中前馈权重演算装置仍有不足之处，有必要改良创新前馈权重演算装置，以降低工件的尺寸误差与提高工件表面的光洁度。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供的技术方案如下:
[0007]—种前馈权重演算装置，包括:监测装置，该监测装置安装在数控机床上，所述监测装置监测数控机床中的运行参数；轨迹预设装置，预设数控机床中的轨迹预设讯息；前馈控制装置，该前馈控制装置的输入端分别与所述监测装置、轨迹预设装置的输出端电连接；反馈控制装置，该反馈控制装置的输入端分别与所述轨迹预设装置、前馈控制装置的输出端电连接；驱动装置，该驱动装置的输入端分别与所述前馈控制装置、反馈控制装置的输出端电连接。
[0008]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置，包括:监测装置，该监测装置安装在数控机床上，所述监测装置监测数控机床中的运行参数；轨迹预设装置，预设数控机床中的轨迹预设讯息；前馈控制装置，该前馈控制装置的输入端分别与所述监测装置、轨迹预设装置的输出端电连接；反馈控制装置，该反馈控制装置的输入端分别与所述轨迹预设装置、前馈控制装置的输出端电连接；驱动装置，该驱动装置的输入端分别与所述前馈控制装置、反馈控制装置的输出端电连接；所述前馈控制装置包括前馈光滑度计算模块，该前馈光滑度计算模块的输入端分别与所述监测装置、轨迹预设装置的输出端电连接；所述前馈光滑度计算模块的输出端与所述反馈控制装置的输入端电连接。
[0009]本实用新型提供一种前馈权重演算装置中的监测装置包括:速度传感器，该速度传感器监测数控机床中刀具的进给速度值；加速度传感器，该加速度传感器监测数控机床中刀具的进给加速度值；急动度监测模块，该急动度监测模块监测数控机床中刀具的急动度值；扭力传感器，该扭力传感器监测对数控机床中刀具施加的扭力值；位置监测模块，该位置监测模块监测数控机床中刀具的位置变化；切削力量监测模块，该切削力量监测模块监测数控机床中刀具的切削力量值；扭矩监测模块，该扭矩监测模块监测对数控机床中刀具施加的扭力中的扭矩值。
[0010]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置中的轨迹预设装置包括:进给速度预设模块，该进给速度预设模块预设数控机床中刀具的进给速度值；进给加速度预设模块，该进给加速度预设模块预设数控机床中刀具的进给加速度值；工件参数预设模块，该工件参数预设模块根据工件的形状预设工件的工件参数；急动度预设模块，该急动度预设模块的输入端分别与所述进给速度预设模块和工件参数预设模块的输出端电连接；位置增益预设模块，该位置增益预设模块预设数控机床中刀具的位置增益值；伺服增益预设模块，该伺服增益预设模块预设数控机床中刀具的伺服增益值。
[0011]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置中的前馈光滑度计算模块包括:调整讯息计算子模块，该调整讯息计算子模块根据二维函数空间的两个维度利用梯度法计算出子调整讯息；判断子模块，该判断子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块和工件参数预设模块的输出端电连接。
[0012]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置中的一种前馈光滑度计算模块包括:调整讯息计算子模块，该调整讯息计算子模块根据二维函数空间的两个维度利用梯度法计算出子调整讯息；判断子模块，该判断子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块和工件参数预设模块的输出端电连接；位置误差计算子模块，该位置误差计算子模块的输入端分别与所述速度传感器、位置增益预设模块和调整讯息计算子模块的输出端电连接；轮廓误差计算子模块，该轮廓误差计算子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块、位置增益预设模块和调整讯息计算子模块的输出端电连接；精度计算子模块，该精度计算子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块、伺服增益预设模块和调整讯息计算子模块的输出端电连接；光洁度计算子模块，该光洁度计算子模块的输入端与所述急动度预设模块的输出端电连接。
[0013]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置中的另一种前馈光滑度计算模块包括:调整讯息计算子模块，该调整讯息计算子模块根据二维函数空间的两个维度利用梯度法计算出子调整讯息；判断子模块，该判断子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块和工件参数预设模块的输出端电连接；位置误差计算子模块，该位置误差计算子模块的输入端分别与所述速度传感器、位置增益预设模块和调整讯息计算子模块的输出端电连接；轮廓误差计算子模块，该轮廓误差计算子模块的输入端分别与所述进给速度预设模块、位置增益预设模块和调整讯息计算子模块的输出端电连接；精度计算子模块，该精度计算子模块的输入端分别与所述位置误差计算子模块和轮廓误差计算子模块的输出端电连接；光洁度计算子模块，该光洁度计算子模块的输入端与所述急动度预设模块的输出端电连接。
[0014]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置，还包括前馈数据存储模块，该前馈数据存储模块与所述前馈光滑度计算模块电连接。
[0015]本实用新型还提供一种前馈权重演算装置，还包括平滑模块，该平滑模块与所述前馈光滑度计算模块中各子子模块电连接。
[0016]优选的，所述平滑模块为低通滤波电路。
[0017]与现有技术相比，本实用新型中前馈权重演算装置运行时，通过前馈控制模块和反馈控制模块实际依照工件的加工轨迹进行适时调整，以达到在高速加工的环境下，工件表面的光洁度效果与尺寸偏差的效果得到最佳化。
【附图说明】
[0018]下面将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施方式，对一种前馈权重演算装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0019]图1是现有技术中前馈权重演算装置的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型一种前馈权重演算装置的主要组成结构示意图；
[0021]图3是本实用新型一种前馈权重演算装置的完整组成结构示意图；
[0022]图4是本实用新型一种前馈权重演算装置的局部结构示意图；
[0023]图5是本实用新型另一种前馈权重演算装置的局部结构示意图；
[0024]图6是本实用新型中位置误差公式与圆角轮廓误差公式具体运用的示意图；
[0025]图7是本实用新型中梯度法的示意图。
[0026]附图标号说明:
[0027]10.监测装置，11.速度传感器，12.加速度传感器，13.急动度监测模块，14.扭力传感器，15.位置监测模块，16.扭矩监测模块，17.切削力量监测模块，20.轨迹预设装置，21.进给速度预设模块，22.进给加速度预设模块，23.工件参数预设模块，24.急动度预设模块，25.位置增益预设模块，26.伺服增益预设模块，30.前馈控制装置，31.前馈光滑度计算模块，311.调整讯息计算子模块，312.判断子模块，313.位置误差计算子模块，314.轮廓误差计算子模块，315.精度计算子模块，316.光洁度计算子模块，40.反馈控制装置，50.驱动装置，60.前馈数据存储模块，70.平滑模块；
[0028]110.轨迹规划单元，111、前馈控制单元，112.闭回路控制单元，113.驱动单元。
【具体实施方式】
[0029]为了更清楚地说明本