面向滚珠丝杠进给系统位移波动特性的自适应滤波方法研究

针对数控机床进给系统位移波动对加工精度、加工质量的影响等问题,将自适应滤波技术应用到了滚珠丝杠进给系统运动控制领域。采用了最小均方误差准则,根据误差源选取了参考信号矢量,确定了自适应滤波器的阶数;通过参考信号矢量各权值系数迭代求解,从而自适应调节滤波器输出,提出了一种基于多维参考信号的自适应滤波算法;在开放式伺服实验平台上对该算法进行了实验验证。研究结果表明:自适应滤波算法可以有效地抑制多频位移波动,算法作用下谐波幅值被抑制了50%～70%;在不同进给速度和不同负载力矩下,自适应滤波算法均有较好的谐波抑制效果,且可以有效地改善滚珠丝杠进给系统运动的平稳性。     

伺服进给系统滚珠丝杠CAD系统开发

通过对数控机床滚珠丝杠设计的理论分析,提出了滚珠丝杠的计算机辅助设计方法,在分析滚珠丝杠理论及结构类型的基础上,采用C语言、Access数据库,以C Builder为设计平台完成了交互式选择型号和计算的标准化,开发出CAD系统。应用实例表明,该系统界面设计和开发直观友好,使用快捷,方便产品设计者操作使用,可以提高滚珠丝杠设计效率和设计质量。     

基于ANSYS的滚珠丝杠进给系统静动态特性分析

对一台数控车床滚珠丝杠进给系统的静、动态特性进行有限元分析,讨论了ANSYS中滚珠丝杠副结合面的建模方法。通过进给系统的死区误差和定位误差分析,校核了机床X向的定位精度和重复定位精度。并通过模态分析和谐响应分析,得到了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的合理使用和静、动态性能的提高提供了可靠的依据。     

滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数辨识

针对滚珠丝杠进给系统滚动结合部径向动态特性参数难以确定的问题,提出了一种进给系统在整机状态下滚动结合部径向动态特性参数辨识方法。该方法将丝杠简化为欧拉-伯努利梁,以建立在简谐激振力作用下丝杠轴向上各截面的径向振动方程;设计实验以测量丝杠上测量点的径向振动位移,结合丝杠径向振动方程所计算的理论值建立优化目标函数,基于人工鱼群算法优化识别出滚动结合部的径向刚度及径向阻尼参数。以自行研制的滚珠丝杠进给实验台为研究对象,采用该方法对其导轨副、两端轴承组及滚珠丝杠副滚动结合部的径向刚度与径向阻尼参数进行识别。实验结果表明：以该方法辨识的结合部的参数所计算的丝杠上测量点的径向振动位移与实验测试值之间的误差在3.0%以内,验证了该方法的正确性和有效性。     

进给滚珠丝杠副传动刚度的计算

介绍了进给滚珠丝杠副传动刚度的计算公式与方法,为确定数控机床及精密机械的定位精度和传动精度提供了设计依据。     

双驱滚珠丝杠进给系统温度场计算

在铣车复合加工中心双驱进给系统中,由于滚珠丝杠传动过程中产生的摩擦力矩会生成大量热能,因此需要对滚珠丝杠螺母副的温度场进行计算分析.采用SolidWorks建立滚珠丝杠副的传动系统简化模型,通过计算其相应的摩擦力矩求出发热量,并推导出热分析所需的边界条件,从而为滚珠丝杠进培系统进行热力学稳态温度场分析奠定基础.     

基于虚拟材料的滚珠丝杠进给系统建模及其时变特性研究

为了建立准确的滚珠丝杠进给系统的动力学模型并对其时变特性进行分析,提出了单独获取法和整体获取法两种基于多目标优化方法获取结合部虚拟材料模型的参数,从而构建精确的结合部虚拟材料模型,并通过实验对此两种参数获取方法进行了验证.结果表明:基于多目标优化方法整体获取全部结合部虚拟材料模型参数的获取方法计算量大,但操作简单且获取...     

滚珠丝杠进给系统的设计与安装

滚珠丝杠副传动是目前多数机床采用的进给系统传动方式,文中从滚珠丝杠副的设计和安装角度出发,讨论提高滚珠丝杠副定位精度及使用寿命的方法,着重介绍了丝杠选型、支撑方式选择、轴承座的设计、轴承预紧的选择、预拉伸量的计算及滚珠丝杠副的安装精度要求,为滚珠丝杠副的设计安装提供参考。     

数控机床进给系统滚珠丝杠刚度分析

滚珠丝杠作为数控机床进给系统的重要元件,其性能直接影响了进给系统的定位精度。对滚珠丝杠的刚度进行分析,通过理论计算和大型ANSYS分析软件两种方法分析了滚珠丝杠扭转刚度和轴向刚度对失动量的影响,为进给系统的机构设计和定位精度提高提供了可靠的理论依据。     

基于FEM的滚珠丝杠进给系统动态性能分析

用有限元法对一台数控龙门镗铣床滚珠丝杠进给系统的动态特性进行分析,探讨了有限元模型中结合面的建模方法.通过模态分析和谐响应分析,得出了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的结构优化和动态性能的提高提供可靠的依据.通过实验证明了有限元分析结果的正确性.     

摩擦力对滚珠丝杠惯容器频响特性的影响

为建立更精确的惯容器模型和完善惯容器设计理论与方法,设计丝杠旋转式滚珠丝杠惯容器,搭建惯容器试验台架,研究非线性因素对惯容器的影响。采用系统识别的方法,将时域响应试验数据转化为频域响应数据,得到惯容器的频响特性曲线,以惯容器Malcolm线性模型为试验研究的比较对象,分析无背隙情况下摩擦力对滚珠丝杠惯容器频响特性的影响。结果表明:低频下,滚珠丝杠惯容器摩擦力占据主导地位,导致惯容器相位跌落、幅值增大;随着频率和惯容系数的增大,摩擦力对惯容器的影响相对减小,惯容器实际性能与理论性能逐步接近。     

GA-BP神经网络在伺服系统辨识中的应用

针对BP算法在系统辨识应用中的不足,提出了一种基于遗传算法(GA)的BP神经网络建模方法.该算法充分利用了遗传算法和BP算法各自的优点.采用该算法完成了具有复杂非线性的某伺服系统的建模工作.实验结果表明了该算法的有效性.     

基于小波理论的电液伺服转台动态模型识别的研究

针对电液伺服转台数学模型辨识精度不高问题，提出一种基于小波理论的电液伺服转台动态模型识别方法。该方法利用小波的多分辨分析理论，通过对输入输出数据分别进行小波分解．通过加权处理使重构信号能够突出控制系统工作频段的信息，是一种与控制相关的辨识方法。仿真结果表明，这种方法要远远忧于传统的最小二乘辨识方法，为电液伺服转台控制器的设计提供了有力的保障。     

基于改进同步挤压小波变换识别信号瞬时频率

提出了改进同步挤压小波变换。首先,采用解析模态分解定理将非平稳响应信号分解为多个单分量信号;其次,通过频率转换将分解后的单分量信号从低频区域转换到高频区域以提高时间分辨率;然后,对频率重点关注区域的时频代表值进行局部挤压,提高时频曲线的频率精度;最后,通过两个数值算例和一个拉索试验验证了改进同步挤压小波变换方法的有效性和准确性。研究结果表明,改进同步挤压小波变换能够提高信号在特定区域内的瞬时频率识别精度,是一种可行的时变结构参数识别方法。     

基于虚拟仪器的液压伺服系统频率特性测试

频率特性是液压伺服系统的基本特性,包含了系统的全部结构和参数,能够全面描述系统.因此频率特性的测试具有重要意义,传统的系统频率特性测试需要使用专用设备,昂贵的价格使其不容易在工程中推广.该文介绍了利用PXI硬件和LabVIEW软件构建的虚拟仪器,测试液压伺服系统的频率特性.这套系统的软件采用虚拟仪器编程软件LahVIEW8,在WindowsXP操作系统下编制,人机界面友好,程序结构清晰.对于各种不太理想的实际信号,进行光滑、滤波等处理,很好的实现了系统的频率特性分析,效果同比于与昂贵的频率特性测试仪器.     

基于虚拟仪器的频响分析系统

频响分析作为一种系统分析方法有着广泛的用途.介绍了一种基于虚拟仪器的频响分析系统.相对于传统的频响分析仪,它具有性能价格比高、功能覆盖面广、系统可升级性好等优点.     

基于MATLAB/Simulink液压伺服系统辨识仿真

针对对称缸液压伺服系统,用数学方法建立线性化对称缸液压伺服系统的数学模型,运用MATALB/Simulink进行仿真,使用最小二乘法对系统进行辨识仿真研究。为进一步控制研究提供较为精确的模型参数,验证模型的准确性。该仿真研究对建立精确模型及控制系统研究有参考意义。     

基于双DSP在交流位置伺服系统的小波神经网络控制

采用双DSP设计完成了交流位置伺服系统的神经网络实时控制系统,其中一片DSP作为系统的小波神经网络控制器（NNC）,另一片DSP作为系统的BP神经网络在线辨识器（NNI）。由NNI对被控对象进行在线辨识的基础上,通过对NNC的权系进行实时调整,使系统具有自适应性。通过对交流位置伺服系统的控制实验,验证了本系统的实用性。     

基于高频动态特性的点阵结构损伤识别研究

针对轻质点阵结构中的脱焊损伤,文中采用高频动态响应特性分析方法,通过测量损伤局部处的共振响应,直接对脱焊点进行定位。基于数值方法计算模拟了轻质点阵结构的高频响应,研究了含多个脱焊损伤的点阵结构在高频段内的固有频率和固有振型。结果显示,损伤处将产生明显的局部共振。在实验验证中提出了采用压电片的宽频激励方式,结合扫描式激光测振仪全场测量,计算得到结构在激励频段的频响函数。通过分析频响函数峰值频率对应的固有振型,准确识别出损伤位置。数值与实验研究结果均表明,对轻质点阵结构的高频响应特性进行模态参数识别,可有效识别定位脱焊损伤。     

基于伺服电机驱动泵控缸技术的挖掘机性能研究

为了降低工程机械动力系统的能耗、噪声和废油处理对环境的影响，以某型号液压挖掘机为研究对象，采用无节流损失的伺服电机驱动定量泵的直驱液压技术替代传统的发动机-变量泵-多路阀-执行元件的阀控技术；建立工作装置动力学、泵控缸液压系统、伺服电机、控制系统多学科领域的系统模型，通过典型挖掘循环下的仿真分析研究其系统跟踪性能、能耗和系统效率。研究成果对工程机械的新能源化(纯电驱动或混合动力化)具有理论和实际意义。