木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究

目的送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构，平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多，误差从硬件方面进行控制很难实现，为提高板材曲线锯切时的送料精确度，本文提出一种补偿控制策略。方法运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数，通过动力学解析，分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法，研究末端姿态的误差及其特性，从而建立相应的误差模型；以传统PID控制为基础，融合RBF神经网络进行参数优化，设计适用于送料平台的单神经元PID控制器，用以补偿各支链的驱动位移误差，实现实时补偿控制；运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析，并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。结果经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后，送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm，倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°，平台末端轨迹曲线与指令曲线相比，在大部分曲线段完全重合。结论文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性，经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。