Page 143 - 机械设计与制造技术研究

第三章 机械设计制造及其自动化

动方式开展，丝钢螺距的精度极易受到环境因素、工件变形程度、消磨力以及传
动链误差影响。为保障工件磨削水平，还需要依照机械传动链误差测量结果以及
特征计算方式，优化专家控制系统功能，对丝杠结构的运行进行智能补偿控制。

在工件磨削加工过程中，需要根据不同误差特征制定出切实可行的控制规则，通
过运用此规则获得补偿控制量，减小螺距误差值。专家控制系统可以及时更正磨
削过程中的技术参数，并使用开关模式控制磨削全过程。如螺距误差增大，需要
加大补偿量，使输出值始终保持在标准范围之内。

2. 高速液压机自动化控制
当前机械设计制造中的高速液压机高压化、高速化、智能化特征日渐显著。
但由于液压机的运行压力与运行速度不断提高，实际运行过程中的负载惯性会持
续增大，系统超调增大，运行期间的精准度难以得到根本上把控通过使用预测控

制系统，能够对高速液压机运行振动、冲击力及精准度进行严格控制。借助控制
对象模型以及系统输出数据，计算出预测输出值，统计系统误差变化情况，从而
对高速液压机运行过程中的误差问题进行前期预控。结合高速液压机运行特征，
优化数据预测模型结构，基于整体角度出发，分析预测实际运行过程中的动态规

律变化情况，并对系统运行期间的效果进行预测及管控。由于高速液压机的预测
数据与其运行结构密切相关，在预测数据较少、高速液压机极易受到不良因素影
响的情况下，还应当配合使用灰度预测手段，更好满足设备不同运行环节的精准
度预测要求。相较于传统控制手段而言，预测控制系统具备算法简单、结果实质

性强等特征，能够对高速液压机运行状态进行全面监管。
3. 鲁棒控制系统
机械设计制造控制系统中的鲁棒性主要就是在控制系统运行期间受到某因素
影响，但依然能够保持稳定可靠运行状态的性能。控制系统鲁棒性对机械设计制

造综合运行水平的影响较大，决定着控制系统的实际应用效果。机械设计制造的
柔性机械臂的耦合性及非线性特征显著，属于多输入及多输出的分布式参数设定。
在该系统运行过程中，应当将大幅度整体运动及小型弹性振动情况耦合在一起，
具有逆运动学及各种不确定因素，动力行为复杂性较为显著。为有效控制柔性机

械臂运行状态，需配合使用鲁棒控制系统，结合滑模变结构，对机械臂运行全过
程的参数进行严格管控。为有效克服非结构的不确定性及振动影响，还需要在传
统意义的鲁棒性控制系统基础上配合使用轨迹跟踪的准静态补偿控制方式，从根

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