基于運(yùn)行檢測(cè)的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)分析及其主動(dòng)控制研究.pdf

1、作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能具有很大的影響。目前，數(shù)控機(jī)床大多采用滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此，深入研究滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展具有十分重要的意義。在高速運(yùn)行過程中，滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的細(xì)長(zhǎng)絲杠會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這種振動(dòng)會(huì)影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性并降低數(shù)控機(jī)床的加工速度和精度，同時(shí)，對(duì)滾珠絲杠振動(dòng)進(jìn)行控制或補(bǔ)償時(shí)，需要準(zhǔn)確獲取其振動(dòng)模態(tài)的參數(shù)。所以對(duì)滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法和

2、其振動(dòng)的抑制進(jìn)行深入研究，是十分有必要的。
　　本文針對(duì)滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)測(cè)量、識(shí)別和振動(dòng)控制等問題，開展其理論與實(shí)驗(yàn)研究，所做的主要工作包括：
　　(1)建立了滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過高分辨率旋轉(zhuǎn)編碼器和直線光柵尺，并結(jié)合高速計(jì)數(shù)卡，在運(yùn)行狀態(tài)下測(cè)量滾珠絲杠的振動(dòng)信號(hào)。
　　(2)對(duì)小波分析理論和其模態(tài)參數(shù)識(shí)別原理進(jìn)行了歸納，并仿真驗(yàn)證了基于Morlet小波的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法，最后采用

3、該方法，對(duì)測(cè)量得到的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的速度/加速度響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行了識(shí)別，得到了滾珠絲杠的模態(tài)頻率和阻尼比。
　　(3)建立了包含絲杠扭轉(zhuǎn)和工作臺(tái)軸向振動(dòng)的滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，利用MATLAB軟件對(duì)模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，結(jié)合數(shù)值計(jì)算、機(jī)電聯(lián)合仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明滾珠絲杠的滾振對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能具有重要影響。
　　(4)結(jié)合ADAMS軟件和MATLAB軟件，建立了滾珠絲杠副進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電聯(lián)合仿真平臺(tái)；對(duì)主動(dòng)阻尼