[发明专利]数控机床单轴动态误差指令相关分量的分离方法

权利要求书

1.一种数控机床单轴动态误差指令相关分量的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在数控机床单轴进给运动中，同步采集数控系统插补生成的指令位置数据D_指令(t)、伺服进给系统的反馈位置数据D_反馈(t)、执行器末端的实际位置数据D_实际(t)，所采集到的数据均为时间序列；

2)采用公式(1),分别得到环内动态误差e_环内(t)和环外动态误差e_环外(t)，

3)采用公式(2)对指令位置数据D_指令(t)求一阶、二阶、三阶差商，得到指令速度v(t)、指令加速度a(t)和指令加加速度j(t)，

4)按照公式(3)分离环内动态误差和环外动态误差的指令速度、指令加速度和指令加加速度相关分量，式中，D_指令(t)、v(t)、a(t)、j(t)分别为指令位置、指令速度、指令加速度和指令加加速度，t为时间，k₀、k₁、k₂、k₃、k₄为待定系数，o为残差，

e(t)＝k₀+k₁D_指令(t)+k₂v(t)+k₃a(t)+k₄j(t)+o(t) (3)

5)采用多元线性回归分析方法，建立多元线性回归模型，进行回归方程和偏回归系数的假设检验，利用最小二乘法，确定公式(3)中的系数k₀、k₁、k₂、k₃、k₄；其中k₀+k₁D_指令(t)为静态/准静态分量；k₂v(t)为与指令速度相关的分量，k₃a(t)为与指令加速度相关的分量，k₄j(t)为与指令加加速度相关的分量，此三项为动态分量；o(t)为残差。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床单轴动态误差指令相关分量的分离方法，其特征在于：数控机床伺服进给系统为闭环控制或半闭环控制，对于闭环控制的伺服进给系统，通过光栅反馈运动位置；对于半闭环控制的伺服进给系统，采用电机编码器反馈运动位置；以反馈运动位置为界，将动态误差分为环内动态误差和环外动态误差，环内动态误差为光栅反馈运动位置或编码器反馈运动位置相对于指令位置的偏差；环外动态误差为执行器末端实际位置相对于反馈运动位置的偏差。