基于变尺度法的进给系统结构参数辨识方法研究-论文.pdf

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1、振动与冲击第33卷第12期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVo1．33No．122014基于变尺度法的进给系统结构参数辨识方法研究吴子英，刘宏昭，王胜，刘丽兰，姚美倩(西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安710048)摘要：机床进给系统结构参数对系统动力学建模与振动控制有着重要的影响，准确有效地谀勇0出系统的结构参数具有重要意义。进给工作台的临界爬行速度含有丰富的特征信息，本文提出了基于工作台临界爬行速度和结构参数的函数关系，采用BFGS变尺度法优化法来识别结构参数的新方法。推导出了工作台临界爬行速度和进给系统结构参数的函数关系，建立了关于进给

2、系统结构参数的误差函数。通过对直联式进给系统的数值仿真，验证了所提方法的可行性及准确性。结合某重型数控车床的横向进给系统，利用Renishaw测试系统得到了工作台的临界爬行速度数据，成功实现了对该进给系统结构参数的辨识，证明了所提方法简单易行，具有较高的精度。为进给系统结构参数辨识和优化提供了理论和实验参考。关键词：进给系统；结构参数辨识；变尺度法；数值仿真；实验验证中图分类号：TH113；TH122文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jVS．2014．12．010Structuralparametricidentificationmethodofa

3、feedsystembasedonvariablescalemethodWUZi—ying，LIUHong—zhao，WANGSheng，LIULi—lan，YAOMei—qian(SchoolofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：Structuralparametershaveimportanteffectsondynamicmodelingandvibrationcontroloffeedservosy

4、stemsofmachinetools．Itismeaningfultoidentifythemaccurately．Abundantfeatureinformationisincludedinthecriticalstick—slipvelocityofaworktable．ThenewmethodofstructuralparametricidentificationwasputforwardbyusingtheBFGSvariablescalemethod，itwasbasedontherelationshipofthecriticalstick-slipvel

5、ocityandstructuralparameters．Thefunctionrelationbetweenthecriticalstick—slipvelocityandstructuralparameterswasderivedandtheerrorfunctionofstructuralparameterswasestablished．Thecorectnessandfeasibilityofthemethodwasverifiedwithnumericalsimulationofafeedsystemwithmotordirectlyconnected．In

6、afieldtesting，thecrossfeedsystemofaheavydutyCNCmachinetoolwasemployed．Thedataofthecriticalstick—slipvelocityatdifferentfeedpositionswereobtainedwithaRenishawlaserinterferometermeasuringsystem．Thestructuralparametersofthefeedsystemwereidentifiedsatisfactorily．Theresultsprovidedatheoretic

7、alandexperimentalreferenceforidentificationandoptimizationofstructuralparametersoffeedsystems．Keywords：feedsystem；structuralparametricidentification；variablescalemethod；numericalsimulation；experimentalverification进给伺服系统是数控机床的核心组成部分，是一学研究过程中，其结构参数的准确与否对系统动力学种精密的位置跟踪与定位系统。一般由控制单元