本發(fā)明涉及推臺(tái)鋸片角度調(diào)控領(lǐng)域，具體涉及一種用于自動(dòng)化數(shù)控推臺(tái)鋸的鋸片角度反饋調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、推臺(tái)鋸作為一種重要的開(kāi)料設(shè)備，通常用于木材、塑料、金屬等材料的精確切割，在推臺(tái)鋸的工作過(guò)程中，對(duì)其鋸片角度的控制直接影響到切割精度和產(chǎn)品質(zhì)量，而數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)推臺(tái)鋸工作過(guò)程的精準(zhǔn)控制，特別是在鋸片角度的反饋調(diào)控方面，通過(guò)引入先進(jìn)的控制系統(tǒng)和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高精度的自動(dòng)化操作。

2、相關(guān)技術(shù)中，通常使用磁柵尺實(shí)時(shí)測(cè)量推臺(tái)鋸在工作過(guò)程中的鋸片角度，并將實(shí)時(shí)的鋸片角度相對(duì)于預(yù)期角度的偏差作為反饋量輸入至控制系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋸片角度的實(shí)時(shí)調(diào)控，但由于在推臺(tái)鋸的工作過(guò)程中存在的振動(dòng)和切削產(chǎn)熱現(xiàn)象會(huì)影響到磁柵尺測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而降低對(duì)鋸片角度實(shí)時(shí)調(diào)控的精準(zhǔn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決推臺(tái)鋸的工作過(guò)程中存在的振動(dòng)和切削產(chǎn)熱現(xiàn)象會(huì)影響到磁柵尺測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而降低對(duì)鋸片角度實(shí)時(shí)調(diào)控的精準(zhǔn)度的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于自動(dòng)化數(shù)控推臺(tái)鋸的鋸片角度反饋調(diào)控方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提出了一種用于自動(dòng)化數(shù)控推臺(tái)鋸的鋸片角度反饋調(diào)控方法，所述方法包括：

3、獲取推臺(tái)鋸工作過(guò)程中在當(dāng)前時(shí)刻和當(dāng)前時(shí)刻之前各時(shí)刻的鋸片角度、振動(dòng)幅度、振動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)、偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)和物料進(jìn)給速度；

4、基于當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度和所述振動(dòng)方向，構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)向量，以及所有時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度的變化和所述振動(dòng)方向的分布，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)影響系數(shù)；根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的所述驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)、所述物料進(jìn)給速度和所述偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的切削熱影響系數(shù)；根據(jù)鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)影響系數(shù)和所述切削熱影響系數(shù)，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度偏差特征值；

5、根據(jù)鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度偏差特征值，以及當(dāng)前時(shí)刻的所述鋸片角度和鋸片的預(yù)期角度的差異，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度反饋量；

6、基于鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的所述角度反饋量，對(duì)鋸片進(jìn)行實(shí)時(shí)的角度調(diào)控。

7、進(jìn)一步地，所述構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量包括：

8、構(gòu)建三維空間坐標(biāo)系，以三維空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)為起點(diǎn)構(gòu)建當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量，所述當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量的起點(diǎn)為三維空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)，所述當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量的模長(zhǎng)等于當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度，所述當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)向量的方向?yàn)楫?dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)方向。

9、進(jìn)一步地，所述獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)影響系數(shù)包括：

10、將當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)向量的豎坐標(biāo)，作為當(dāng)前時(shí)刻的第一干擾程度；

11、將當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)向量在所述三維空間坐標(biāo)系的xoy平面上的投影向量的模長(zhǎng)，作為當(dāng)前時(shí)刻的第二干擾程度；

12、根據(jù)所有時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度的變化和所述振動(dòng)方向的分布，獲得當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)累計(jì)誤差；

13、將所述第一干擾程度和所述第二干擾程度和所述振動(dòng)累計(jì)誤差的乘積值進(jìn)行歸一化處理，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)影響系數(shù)。

14、進(jìn)一步地，所述獲得當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)累計(jì)誤差包括：

15、對(duì)所有時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度進(jìn)行曲線擬合，獲取振動(dòng)幅度擬合曲線；將所述振動(dòng)幅度擬合曲線上在每個(gè)時(shí)刻處的斜率的絕對(duì)值，作為每個(gè)時(shí)刻的振動(dòng)幅度變化值；將所有時(shí)刻的所述振動(dòng)幅度變化值的平均值，作為當(dāng)前時(shí)刻的第一累計(jì)誤差；

16、對(duì)所有時(shí)刻的所述振動(dòng)方向的離散程度進(jìn)行分析，獲得當(dāng)前時(shí)刻的第二累計(jì)誤差；

17、將所述第一累計(jì)誤差和所述第二累計(jì)誤差的乘積值，作為當(dāng)前時(shí)刻的振動(dòng)累計(jì)誤差。

18、進(jìn)一步地，所述獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的切削熱影響系數(shù)包括：

19、將每個(gè)時(shí)刻的所述驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)和所述物料進(jìn)給速度的乘積值，作為每個(gè)時(shí)刻的切削產(chǎn)熱程度；

20、對(duì)所有時(shí)刻的所述偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，獲得偏轉(zhuǎn)電壓擬合曲線，對(duì)所述偏轉(zhuǎn)電壓擬合曲線進(jìn)行定積分運(yùn)算，獲得鋸片的運(yùn)行產(chǎn)熱系數(shù)；

21、基于切削熱影響系數(shù)的計(jì)算公式，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的切削熱影響系數(shù)，所述切削熱影響系數(shù)的計(jì)算公式為：

22、

23、其中，b表示鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的切削熱影響系數(shù)；e表示鋸片的運(yùn)行產(chǎn)熱系數(shù)；kn表示第n個(gè)時(shí)刻的切削產(chǎn)熱程度；n表示當(dāng)前時(shí)刻及其之前的所有時(shí)刻的數(shù)量；n表示時(shí)刻n對(duì)應(yīng)的序號(hào)值；norm()表示歸一化函數(shù)；tanh()表示雙曲正切函數(shù)。

24、進(jìn)一步地，所述獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度偏差特征值包括：

25、將鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的所述振動(dòng)影響系數(shù)和所述切削熱影響系數(shù)的差值，作為鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度偏差特征值。

26、進(jìn)一步地，所述獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度反饋量包括：

27、使用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法，對(duì)所有時(shí)刻的所述鋸片角度和所有時(shí)刻的所述偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，獲得多個(gè)匹配組，所述匹配組中包含一個(gè)鋸片角度和一個(gè)偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)；

28、根據(jù)每個(gè)匹配組中的所述鋸片角度對(duì)應(yīng)的時(shí)刻和所述偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的差異，獲得推臺(tái)鋸的角度調(diào)控效率；

29、基于角度反饋量的計(jì)算公式，獲得鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度反饋量，所述角度反饋量的計(jì)算公式為：

30、

31、其中，p表示鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度反饋量；q表示鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的角度偏差特征值；θ表示當(dāng)前時(shí)刻的所述鋸片角度；表示鋸片的預(yù)期角度；s表示推臺(tái)鋸的角度調(diào)控效率。

32、進(jìn)一步地，所述獲得推臺(tái)鋸的角度調(diào)控效率包括：

33、將每個(gè)匹配組中的所述鋸片角度對(duì)應(yīng)的時(shí)刻和所述偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的差值的絕對(duì)值，作為每個(gè)匹配組的調(diào)控延遲；

34、將所有匹配組的所述調(diào)控延遲的平均值進(jìn)行負(fù)相關(guān)的歸一化處理，獲得推臺(tái)鋸的角度調(diào)控效率。

35、進(jìn)一步地，所述對(duì)鋸片進(jìn)行實(shí)時(shí)的角度調(diào)控包括：

36、將鋸片在當(dāng)前時(shí)刻的所述角度反饋量輸入至推臺(tái)鋸調(diào)控系統(tǒng)所使用的控制算法中，從而生成電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)調(diào)整鋸片角度，直至鋸片角度和預(yù)期角度的差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)角度偏差閾值。

37、進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)角度偏差閾值的取值范圍為(0°,0.5°)。

38、本發(fā)明具有如下有益效果：

39、本發(fā)明考慮到推臺(tái)鋸的工作過(guò)程中存在的振動(dòng)和切削產(chǎn)熱現(xiàn)象會(huì)影響到磁柵尺測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而降低對(duì)鋸片角度實(shí)時(shí)調(diào)控的精準(zhǔn)度，因此首先實(shí)時(shí)獲取推臺(tái)鋸工作過(guò)程中在當(dāng)前時(shí)刻和當(dāng)前時(shí)刻之前各時(shí)刻的鋸片角度、振動(dòng)幅度、振動(dòng)方向、驅(qū)動(dòng)電壓數(shù)據(jù)、偏轉(zhuǎn)電壓數(shù)據(jù)和物料進(jìn)給速度，后續(xù)可基于獲取到的數(shù)據(jù)，對(duì)振動(dòng)和切削產(chǎn)熱的影響進(jìn)行分析，提高鋸片調(diào)控的精準(zhǔn)度，考慮到推臺(tái)鋸在實(shí)際工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致通過(guò)磁柵尺測(cè)量的鋸片角度相對(duì)于鋸片的實(shí)際角度存在一定的偏差，因此通過(guò)獲取的振動(dòng)影響系數(shù)反映推鋸臺(tái)的振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的鋸片角度測(cè)量的干擾程度，考慮到鋸片在切削物料的過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱同樣會(huì)影響到磁柵尺對(duì)鋸片角度測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此可通過(guò)獲取的切削熱影響系數(shù)反映切削產(chǎn)熱現(xiàn)象對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的鋸片角度測(cè)量的干擾程度，進(jìn)而通過(guò)角度偏差特征值反映在振動(dòng)和切削熱現(xiàn)象的綜合干擾下，磁柵尺的測(cè)量結(jié)果相對(duì)于鋸片的實(shí)際角度的偏差情況，進(jìn)而通過(guò)角度反饋量反映當(dāng)前時(shí)刻的鋸片角度調(diào)控的程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋸片角度的實(shí)時(shí)調(diào)控，使得工作過(guò)程中的鋸片角度保持在預(yù)期角度附近，提高對(duì)鋸片角度實(shí)時(shí)調(diào)控的精準(zhǔn)度。