【技术实现步骤摘要】
一种机床进给系统的刚度阻尼辨识方法
[0001]本专利技术属于数控机床进给系统参数辨识
，更具体地，涉及一种机床进给系统的刚度阻尼辨识方法。
技术介绍
[0002]数控机床，作为一种高效率、高精度、高自动化的加工设备，在制造业中具有十分重要的地位。数控机床的应用范围越来越广泛，包括航空航天、汽车、核电、医疗机械、工程机械等领域。数控机床结构复杂，建立机床的动力学模型有助于分析机床的动态特性，对提高机床的加工精度，改善机床动态特性有着重要作用。
[0003]机床进给系统的动力学模型主要涉及其机械传动与执行系统。机械传动与执行系统主要由传动机构与执行机构组成，是一个典型的空间多体系统，进行建模时主要采用多体系统动力学的建模方式，进给系统参数辨识的目的是使得搭建的进给系统仿真模型具有更高的仿真精度，能够更加准确地反应真实机床进给系统的动态特性，从而使仿真模型能为提高机床进给系统的动态性能、跟踪精度、加工效率和加工质量提供更好的帮助。
[0004]机床进给系统是复杂的非线性系统，进给系统仿真模型往往包含大量的参...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种机床进给系统的刚度阻尼辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立机床进给轴机械部分的动力学模型；S2、将第一预设速度信号作为机床进给轴驱动电机转速的仿真信号输入到所述机床进给轴机械部分的动力学模型中，得到机床工作台移动速度的仿真信号；对所述机床进给轴驱动电机转速的仿真信号和所述机床工作台移动速度的仿真信号进行频域分析，得到不同频率下机床进给轴驱动电机转速的仿真值和机床工作台移动速度的仿真值；所述第一预设速度信号为具有不同频率的时变信号；S3、根据所述不同频率下机床进给轴驱动电机转速的仿真值和对应的机床工作台移动速度的仿真值绘制bode图，得到所述动力学模型的频响特性曲线；所述频响特性曲线包括幅频特性曲线和相频特性曲线；S4、基于机床进给轴的实际频响特性曲线辨识所述动力学模型中机床进给轴机械部分的各待辨识零部件的刚度和阻尼参数：更新所述动力学模型中机床进给轴机械部分的各待辨识零部件的刚度和阻尼参数，重复步骤S2
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S4进行迭代，直至所述动力学模型的频响特性曲线与机床进给轴的实际频响特性曲线的差异达到预设标准，此时，所述动力学模型中机床进给轴机械部分的各待辨识零部件的刚度和阻尼参数即为辨识得到的机床进给系统的刚度和阻尼；其中，若所述动力学模型的共振频率和机床进给轴的共振频率的大小差异不超过预设共振频率阈值、所述动力学模型的共振频率所对应的进给轴驱动电机增益和实际机床进给轴的共振频率所对应的进给轴驱动电机增益的差异不超过预设增益阈值、所述动力学模型的幅频特性曲线与机床进给轴的实际幅频特性曲线的变化趋势一致且所述动力学模型的相频特性曲线与机床进给轴的实际相频特性曲线的变化趋势一致，则所述动力学模型的频响特性曲线与机床进给轴的实际频响特性曲线的差异达到预设标准。2.根据权利要求1所述的辨识方法，其特征在于，所述第一预设速度信号的波形为chirp波形。3.根据权利要求1所述的辨识方法，其特征在于，所述机床进给轴的实际频响特性曲线的获取方法，包括：S01、将第二预设速度信号输入到机床进给轴的驱动电机中，运行机床，采集机床进给轴驱动电机的转角信号和机床工作台的移动位移信号，进而得到机床进给轴驱动电机的转速信号及机床工作台的移动速度信号；对所述机床进给轴驱动电机的转速信号及机床工作台的移动速度信号进行频域分析，得到不同频率下机床进给轴驱动电机的转速和机床工作台的移动速度；所述第二预设速度信号为具有不同频率的时变信号；S02、根据不同频率下机床进给轴的驱动电机的转速和对应的机床工作台的移动速度绘制bode图，得到所述机床进给轴的实际频响特性曲线。4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建中，黄德海，段继航，李昌俊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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