基于模型预测控制的飞机蒙皮铣削方法研究

作者：罗震; 罗怡沁^*; 严伟鑫

来源：自动化仪表, 2022, 43(07): 55-60+66.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2021120071

• 铣削设备
• 机械臂
• 路径提取
• 轨迹规划
• 模型预测控制
• 轨迹跟踪

针对飞机蒙皮铣削精度低的问题，提出一种考虑铣削力的模型预测控制铣削方法。首先，构建以机械臂为工具的自动化铣削系统，利用矢量法推导机械臂正反解运动学模型。其次，提取飞机蒙皮三维轮廓，采用离散法进行曲线偏移，规划铣削加工路径；在此基础上，利用五阶B样条曲线拟合路径得到加工轨迹。然后，建立铣刀与工件接触数学模型，以铣削力与速度比、轨迹误差与控制输入为目标函数，采用预测模型反馈校正控制跟踪轨迹。最后，利用激光跟踪仪测量蒙皮修切精度。修切的重复定位精度与绝对定位精度分别在±0.1 mm和±0.3 mm以内。相较于传统基于激光跟踪仪测量的铣削方法，采用本方法可获得到较高的铣削加工精度。该方法可用于机器人铣削加工以及其他自动化加工任务。

• 单位
  浙江纺织服装职业技术学院; 江西洪都商用飞机股份有限公司