本发明关于一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法及系统，其指一种可针对个别机台动态特性进行加工时间预测及加工性能诊断，并进行自适应参数调整的方法及系统。
背景技术：
1、中国台湾工具机产业应用开发制造技术经过多年来的发展，不论是制造、控制、加工技术均已成熟，相关硬件生产供应链完整，但中国台湾加工业者对于控制器参数与工具机性能匹配关系较不娴熟，为了确保机台硬件性能能符合控制器控制命令需求，往往都是使用一组较为保守的控制器参数来进行各类加工，如此一来造成机台性能表现受限，无法发挥机台最大的利用价值。
2、虽然工具机制造商在准备出厂时都会进行控制器参数调整，但制造商并无法掌握使用者的加工实境，如加工工件的重量与外型、加工品质、加工时间的权重、加工的刀具与材质等，因此机台所能发挥出的加工效能与品质不尽理想。
技术实现思路
1、为解决上述课题，本发明提供一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法及系统，其可考虑个别机台动态特性并依此限制相关加速度参数与加加速度参数，并根据加工情境考量工件加工速度与精度兼顾的需求，通过基于动态特性的控制器加工参数智能调整模组即可自适应调整最佳化加工参数，在维持轮廓误差的限制条件下，可减少加工时间，提升加工效率。
2、为达上述目的，本发明的一项实施例提供一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其包括：步骤一：建立一运动控制命令模型，其可基于一机台的控制器参数及输入的数控(numerical control)程序语言，计算出一加工路径及加工路径所需的加工时间；步骤二：进行一系统鉴别步骤，通过对机台加工性能诊断，针对直线路径测量，取得机台的机台特性值，这些机台特性值包括加加速度阈值及加速度限制，产出一控制器加工参数限制；步骤三：建立一系统动态性能模型，系统动态性能模型可针对这些机台特性值，计算出一自然频率及一阻尼比，以计算出一系统转移函数；以及步骤四：建立一自适应参数调整模型，自适应参数调整模型可根据输入的加工条件，输出至少一最佳化控制参数。
3、于一较佳实施例中，控制器参数包括fanuc、aiccii参数至少其中的一个及数控(numerical control)程序语言包括g代码(g-code)及m代码(m-code)至少其中的一个。
4、于一较佳实施例中，直线路径测量可为格栅编码器动态测试(kgm)，并通过撷取路径动态循迹，找出可避免引发振动的加加速度(jerk)阈值及符合加工品质的加速度限制。
5、于一较佳实施例中，加加速度(jerk)阈值与加速度限制通过撷取路径动态循迹建立加速度与串扰(cross-talk)的关联或建立加加速度与振动的关联至少其中的一个所取得。
6、于一较佳实施例中，步骤三于收集这些直线路径测量讯号后，利用快速傅立叶转换找出自然频率，并利用品质因子q找出阻尼比，依此建立系统转移函数。
7、于一较佳实施例中，步骤四通过改良式粒子群演算法，依据这些控制器加工参数限制，将数控(numerical control)程序语言通过运动控制命令模型与系统动态性能模型计算出不同控制器参数的加工结果，并使用一惩罚函数法限制加工条件，经迭代找出目标函数最小值的控制器参数解以产生最佳化控制参数。
8、于一较佳实施例中本发明提供一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其包括：一运动控制命令模组，其可建立一运动控制命令模型，并可基于一机台的控制器参数及输入的数控(numerical control)程序语言，计算出一加工路径及加工路径所需的加工时间；一系统鉴别模组，其可通过对机台加工性能诊断，针对直线路径测量，取得机台的机台特性值，这些机台特性值包括加加速度阈值及加速度限制，产出一控制器加工参数限制；一系统动态性能模组，其可建立一系统动态性能模型，系统动态性能模型可针对这些机台特性值，计算出一自然频率及一阻尼比，以计算出一系统转移函数；以及一自适应参数调整模组，其可建立一自适应参数调整模型，并可根据输入的加工条件，输出至少一最佳化控制参数。
9、于一较佳实施例中，运动控制命令模组包括一控制器路径插补功能，其可针对数控(numerical control)程序语言的速度曲线进行插补，插补包括直线差补及圆弧差补至少其中的一个。
10、于一较佳实施例中，直线路径测量可为格栅编码器动态测试(kgm)，并通过撷取路径动态循迹，找出可避免引发振动的加加速度(jerk)阈值及符合加工品质的加速度限制。
11、于一较佳实施例中，加加速度(jerk)阈值与加速度限制通过撷取路径动态循迹建立加速度与串扰(cross-talk)的关联或建立加加速度与振动的关联至少其中的一个所取得。
12、于一较佳实施例中，系统动态性能模组于收集这些直线路径测量讯号后，利用快速傅立叶转换找出自然频率，并利用品质因子q找出阻尼比，依此建立系统转移函数。
13、于一较佳实施例中，自适应参数调整模组通过改良式粒子群演算法，依据这些控制器加工参数限制，将数控(numerical control)程序语言通过运动控制命令模型与系统动态性能模型计算出不同控制器参数的加工结果，并使用一惩罚函数法限制加工条件，经迭代找出系统转移函数最小值的控制器参数解以产生最佳化控制参数。
14、本申请案考虑个别机台动态特性不同，并依此限制相关加速度参数与加加速度参数，根据加工情境考量工件加工速度与精度兼顾的需求，通过基于动态特性的控制器加工参数智能调整模组即可自适应调整最佳化加工参数，在维持轮廓误差的限制条件下，可减少加工时间，提升加工效率。导入此项技术可降低人工调机时间成本，并协助终端使用者机台能适应不同工件并满足精度需求，在最佳的效率条件下加工，使其能大幅降低加工时间、并确保产品的品质及精度要求，以提升产业的竞争力。
1.一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，该基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，该控制器参数包括fanuc、aiccii参数至少其中的一个及该数控程序语言包括g代码及m代码至少其中的一个。
3.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试，并通过撷取路径动态循迹，找出可避免引发振动的加加速度阈值及符合加工品质的加速度限制。
4.根据权利要求3所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，该加加速度阈值与该加速度限制通过撷取路径动态循迹建立加速度与串扰的关联或建立加加速度与振动的关联至少其中的一个所取得。
5.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，该步骤三于收集这些直线路径测量讯号后，利用快速傅立叶转换找出该自然频率，并利用品质因子q找出该阻尼比，依此建立该系统转移函数。
6.根据权利要求1所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整方法，其特征在于，步骤四通过改良式粒子群演算法，依据这些控制器加工参数限制，将该数控程序语言通过该运动控制命令模型与该系统动态性能模型计算出不同控制器参数的加工结果，并使用一惩罚函数法限制该加工条件，经迭代找出目标函数最小值的控制器参数解以产生该最佳化控制参数。
7.一种基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统包括：
8.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该运动控制命令模组包括一控制器路径插补功能，其可针对该数控程序语言的速度曲线进行插补，该插补包括直线差补及圆弧差补至少其中的一个。
9.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该直线路径测量可为格栅编码器动态测试，并通过撷取路径动态循迹，找出可避免引发振动的加加速度阈值及符合加工品质的加速度限制。
10.根据权利要求9所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该加加速度阈值与该加速度限制通过撷取路径动态循迹建立加速度与串扰的关联或建立加加速度与振动的关联至少其中的一个所取得。
11.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该系统动态性能模组于收集这些直线路径测量讯号后，利用快速傅立叶转换找出该自然频率，并利用品质因子q找出该阻尼比，依此建立该系统转移函数。
12.根据权利要求7所述的基于机台动态特性的控制器加工参数智能调整系统，其特征在于，该自适应参数调整模组通过改良式粒子群演算法，依据这些控制器加工参数限制，将该数控程序语言通过该运动控制命令模型与该系统动态性能模型计算出不同控制器参数的加工结果，并使用一惩罚函数法限制该加工条件，经迭代找出系统转移函数最小值的控制器参数解以产生该最佳化控制参数。
