基于運行檢測的進給驅(qū)動系統(tǒng)振動分析及其主動控制研究.pdf

1、作為數(shù)控機床的重要組成部分，進給驅(qū)動系統(tǒng)對數(shù)控機床的性能具有很大的影響。目前，數(shù)控機床大多采用滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)，因此，深入研究滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)的動態(tài)性能對數(shù)控機床的發(fā)展具有十分重要的意義。在高速運行過程中，滾珠絲杠副進給驅(qū)動機構(gòu)的細長絲杠會產(chǎn)生振動，這種振動會影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性并降低數(shù)控機床的加工速度和精度，同時，對滾珠絲杠振動進行控制或補償時，需要準確獲取其振動模態(tài)的參數(shù)。所以對滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識別方法和

2、其振動的抑制進行深入研究，是十分有必要的。
　　本文針對滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)測量、識別和振動控制等問題，開展其理論與實驗研究，所做的主要工作包括：
　　(1)建立了滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)實驗平臺，通過高分辨率旋轉(zhuǎn)編碼器和直線光柵尺，并結(jié)合高速計數(shù)卡，在運行狀態(tài)下測量滾珠絲杠的振動信號。
　　(2)對小波分析理論和其模態(tài)參數(shù)識別原理進行了歸納，并仿真驗證了基于Morlet小波的模態(tài)參數(shù)識別方法，最后采用

3、該方法，對測量得到的進給驅(qū)動系統(tǒng)在運行過程中的速度/加速度響應(yīng)信號進行了識別，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)和工作臺軸向振動的滾珠絲杠副進給驅(qū)動系統(tǒng)的動力學(xué)模型，利用MATLAB軟件對模型進行了數(shù)值計算，結(jié)合數(shù)值計算、機電聯(lián)合仿真及實驗結(jié)果，表明滾珠絲杠的滾振對系統(tǒng)動態(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給驅(qū)動系統(tǒng)機電聯(lián)合仿真平臺；對主動阻尼