實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實施方式。
[0030]為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標(biāo)出了其中的一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。
[0031]圖2是本實用新型一種前饋權(quán)重演算裝置的主要組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例提供一種前饋權(quán)重演算裝置，包括:監(jiān)測裝置10，該監(jiān)測裝置10安裝在數(shù)控機床上，所述監(jiān)測裝置10監(jiān)測數(shù)控機床中的運行參數(shù)，該運行參數(shù)包括進(jìn)給速度、扭力、切削力量等；軌跡預(yù)設(shè)裝置20，針對工件的加工軌跡具有不同的路徑幾何特征、加工進(jìn)給率以及對于工件表面光滑度的不同要求預(yù)設(shè)數(shù)控機床中的軌跡預(yù)設(shè)訊息；前饋控制裝置30，該前饋控制裝置30的輸入端分別與所述監(jiān)測裝置10、軌跡預(yù)設(shè)裝置20的輸出端電連接；所述前饋控制裝置30接收所述監(jiān)測裝置10輸出的運行參數(shù)、以及軌跡預(yù)設(shè)裝置20輸出的軌跡預(yù)設(shè)訊息，并生成前饋控制訊息；反饋控制裝置40，該反饋控制裝置40的輸入端分別與所述軌跡預(yù)設(shè)裝置20、前饋控制裝置30的輸出端電連接；所述反饋控制裝置40接收所述軌跡預(yù)設(shè)裝置20輸出的軌跡預(yù)設(shè)訊息、以及前饋控制裝置30輸出的前饋控制訊息，并生成反饋控制訊息；驅(qū)動裝置50，該驅(qū)動裝置50的輸入端分別與所述前饋控制裝置30、反饋控制裝置40的輸出端電連接；所述驅(qū)動裝置50接收所述前饋控制裝置30輸出的前饋控制訊息、以及反饋控制裝置40輸出的反饋控制訊息，并生成驅(qū)動訊息來驅(qū)動數(shù)控機床。
[0032]針對上述實施例的改進(jìn)，本實施例提供另一種前饋權(quán)重演算裝置，包括:監(jiān)測裝置10，該監(jiān)測裝置10安裝在數(shù)控機床上，所述監(jiān)測裝置10監(jiān)測數(shù)控機床中的運行參數(shù)；軌跡預(yù)設(shè)裝置20，預(yù)設(shè)數(shù)控機床中的軌跡預(yù)設(shè)訊息；前饋控制裝置30，該前饋控制裝置30包括前饋光滑度計算模塊31，所述前饋光滑度計算模塊31的輸入端分別與所述監(jiān)測裝置10、軌跡預(yù)設(shè)裝置20的輸出端電連接；所述前饋光滑度計算模塊31接收所述監(jiān)測裝置10輸出的運行參數(shù)、以及軌跡預(yù)設(shè)裝置20輸出的軌跡預(yù)設(shè)訊息，所述前饋控制裝置30產(chǎn)生含有調(diào)整訊息的前饋控制訊息；所述前饋光滑度計算模塊31產(chǎn)生調(diào)整訊息；設(shè)H = H(Fc, Rc)，F(xiàn)c為軌跡預(yù)設(shè)訊息中的進(jìn)給速度值，Rc為軌跡預(yù)設(shè)訊息中的圓弧半徑值，另設(shè)HcO、Hcl為精度與光潔度的臨界值，若H〈HcO則計算光潔度值，H>Hcl則計算精度值。因此，所述前饋光滑度計算模塊31會先行評估未來執(zhí)行工件程序單節(jié)的Η值，來判斷是否適合計算精度值或計算光潔度值，再由位置誤差公式推算精度公式以及由圓角輪廓誤差公式推算求得精度需求(C1)與軌跡急沖度估算求得光潔度指標(biāo)(C2);反饋控制裝置40，該反饋控制裝置40的輸入端分別與所述軌跡預(yù)設(shè)裝置20、前饋控制裝置30的輸出端電連接；所述反饋控制裝置40接收所述軌跡預(yù)設(shè)裝置20輸出的軌跡預(yù)設(shè)訊息、以及前饋控制裝置30輸出的前饋控制訊息，并生成反饋控制訊息；驅(qū)動裝置50，該驅(qū)動裝置50的輸入端分別與所述前饋控制裝置30、反饋控制裝置40的輸出端電連接；所述驅(qū)動裝置50接收所述前饋控制裝置30輸出的前饋控制訊息、以及反饋控制裝置40輸出的反饋控制訊息，并生成驅(qū)動訊息來驅(qū)動數(shù)控機床。
[0033]上述實施例提供的前饋權(quán)重演算裝置中的監(jiān)測裝置10包括:速度傳感器11，該速度傳感器11監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給速度值；加速度傳感器12，該加速度傳感器12監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給加速度值；急動度監(jiān)測模塊13，該急動度監(jiān)測模塊13監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的急動度值；扭力傳感器14，該扭力傳感器14監(jiān)測對數(shù)控機床中刀具施加的扭力值；位置監(jiān)測模塊15，該位置監(jiān)測模塊15監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的位置變化；扭矩監(jiān)測模塊16，該扭矩監(jiān)測模塊16監(jiān)測對數(shù)控機床中刀具施加的扭力中的扭矩值；切削力量監(jiān)測模塊17，該切削力量監(jiān)測模塊17監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的切削力量值。
[0034]上述實施例提供的前饋權(quán)重演算裝置中的軌跡預(yù)設(shè)裝置20包括:進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21，該進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給速度值；進(jìn)給加速度預(yù)設(shè)模塊22，該進(jìn)給加速度預(yù)設(shè)模塊22預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給加速度值；工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23，該工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23根據(jù)工件的形狀預(yù)設(shè)工件的工件參數(shù)，例如圓弧狀工件的圓弧半徑，或者方體狀工件的寬度、長度；急動度預(yù)設(shè)模塊24，該急動度預(yù)設(shè)模塊24的輸入端分別與所述進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21和工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23的輸出端電連接；所述急動度預(yù)設(shè)模塊24接收所述進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21輸出的進(jìn)給速度值、以及工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23輸出的工件參數(shù)預(yù)設(shè)刀具的急動度值；位置增益預(yù)設(shè)模塊25，該位置增益預(yù)設(shè)模塊25預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的位置增益值；伺服增益預(yù)設(shè)模塊26，該伺服增益預(yù)設(shè)模塊26預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的伺服增益值。
[0035]圖3是本實用新型一種前饋權(quán)重演算裝置的完整組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型一種前饋權(quán)重演算裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實用新型中位置誤差公式與圓角輪廓誤差公式具體運用的示意圖。圖7本實用新型中梯度法的示意圖。結(jié)合圖3、圖4、圖6和圖7，針對上述實施例的改進(jìn)，本實施例提供又一種前饋權(quán)重演算裝置，包括:監(jiān)測裝置10，該監(jiān)測裝置10安裝在數(shù)控機床上，所述監(jiān)測裝置10監(jiān)測數(shù)控機床中的運行參數(shù)；所述監(jiān)測裝置10包括:速度傳感器11，該速度傳感器11監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給速度值；加速度傳感器12，該加速度傳感器12監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給加速度值；急動度監(jiān)測模塊13，該急動度監(jiān)測模塊13監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的急動度值；扭力傳感器14，該扭力傳感器14監(jiān)測對數(shù)控機床中刀具施加的扭力值；位置監(jiān)測模塊15，該位置監(jiān)測模塊15監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的位置變化；扭矩監(jiān)測模塊16，該扭矩監(jiān)測模塊16監(jiān)測對數(shù)控機床中刀具施加的扭力中的扭矩值；切削力量監(jiān)測模塊17，該切削力量監(jiān)測模塊17監(jiān)測數(shù)控機床中刀具的切削力量值；
[0036]軌跡預(yù)設(shè)裝置20，預(yù)設(shè)數(shù)控機床中的軌跡預(yù)設(shè)訊息；所述軌跡預(yù)設(shè)裝置20包括:進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21，該進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給速度值；進(jìn)給加速度預(yù)設(shè)模塊22，該進(jìn)給加速度預(yù)設(shè)模塊22預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的進(jìn)給加速度值；工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23，該工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23根據(jù)工件的形狀預(yù)設(shè)工件的工件參數(shù)，例如圓弧狀工件的圓弧半徑，或者方體狀工件的寬度、長度；急動度預(yù)設(shè)模塊24，該急動度預(yù)設(shè)模塊24的輸入端分別與所述進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21和工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23的輸出端電連接；所述急動度預(yù)設(shè)模塊24接收所述進(jìn)給速度預(yù)設(shè)模塊21輸出的進(jìn)給速度值、以及工件參數(shù)預(yù)設(shè)模塊23輸出的工件參數(shù)預(yù)設(shè)刀具的急動度值；位置增益預(yù)設(shè)模塊25，該位置增益預(yù)設(shè)模塊25預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的位置增益值；伺服增益預(yù)設(shè)模塊26，該伺服增益預(yù)設(shè)模塊26預(yù)設(shè)數(shù)控機床中刀具的伺服增益值；
[0037]前饋控制裝置30，該前饋控制裝置30包括前饋光滑度計算模塊31，所述前饋光滑度計算模塊31的輸入端分別與所述監(jiān)測裝置10、軌跡預(yù)設(shè)裝置20的輸出端電連接；所述前饋光滑度計算模塊31接收所述監(jiān)測裝置10輸出的運行參數(shù)、以及軌跡預(yù)設(shè)裝置20輸出的軌跡預(yù)設(shè)訊息，所述前饋控制裝置30產(chǎn)生含有調(diào)整訊息的前饋控制訊息；所述前饋光滑度計算模塊31產(chǎn)生調(diào)整訊息；設(shè)H = H(Fc, Rc)，F(xiàn)c為軌跡預(yù)設(shè)訊息中的進(jìn)給速度值，Rc為軌跡預(yù)設(shè)訊息中的圓弧半徑值，另設(shè)HcO、Hcl為精度與光潔度的臨界值，若H〈HcO則計算光潔度值，H>Hcl則計算精度值。因此，所述前饋光滑度計算模塊31會先行評估未來執(zhí)行工件程序單節(jié)的Η值，來判斷是否適合計算精度值或計算光潔度值，再由位置誤差公式推算精度公式以及由圓角輪廓誤差公式推算求得精度需求(C1)與軌跡急沖度估算求得光潔度指標(biāo)(C2);前饋光滑度計算模塊31包括:調(diào)整訊息計算子模塊311，該調(diào)整訊息計算子模塊311根據(jù)二維函數(shù)空間的兩個維度利用梯度法計算出子調(diào)整訊息α ;
[0038]其中，所述梯度法系以α值與β值設(shè)為二維函數(shù)空間中的兩個維度，并利用下列公式找出最佳化的α值與β值；其中，β值等于1減α ;
[0039]( a k, β k) = ( α k_l, β k_l) +ΜΧ (da k, d β k) - ( a k—l+MX d a k, β k—l+MX d0 k);
[0040]首先會先給定a值與β值的初始值，并在二維函數(shù)空間中找出α值與β值的最佳改變方向(da，di3 )，即可得要最小化的上述指標(biāo)函數(shù)(C)，進(jìn)而求出最佳化的α值與β值，如