锯切木材送料平台仿人工送料姿态的误差与控制策略1)
2021-02-10朱莉姜中金孟兆新
东北林业大学学报 2021年12期
关键词:优化
朱莉 姜中金 孟兆新
(东北林业大学,哈尔滨,150040)
对于木材零部件的曲线锯切加工,国内采取的方式大部分均是由人工在送料平台上用手推送工件进行;为了减少人工劳动强度、提高生产效率、保障人身安全,对其送料平台进行改造,采用多轴联动运动控制,通过设计的控制策略实现送料平台仿人工送料动作,势在必行。由于许多因素会致使送料平台姿态的准确性较差,从而影响送料平台的精准送料。已有研究[1-2]阐述了建立补偿控制策略、减少系统误差、提高送料精度,进而实现木材的精确加工。虽然这些方法能够有限补偿系统误差,但是因为本平台的并联机构有很多支链,有相互干扰的情况出现,因此不能完成精准地送料动作。
传统控制理论的重点,是最小化每个轴上的跟踪误差。但是许多研究指出,减少轮廓误差才是获得良好加工质量的关键。轮廓误差是期望轮廓与当前刀具位置之间的最短距离[3]。轮廓误差的显著特点,是将所有轴的误差表示为一个标量值。然而,与跟踪误差不同的是,通常没有直接的办法计算轮廓误差。因此,许多学者已经有针对性地进行了大量的研究,估计和补偿轮廓误差[4-5]。针对上述问题,本研究提出了一种新的轮廓误差估算:以锯切木材平台的仿人工送料姿态为研究对象,依据神经网络的实时更新算法估计轮廓误差,并结合改进的猫群算法对PID参数进行优化,设计了多轴联动的运动控制策略,按照规定指令做出更加精准送料动作,补偿送料平台的系统误差;……
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