【摘要】：以往研究中為便于機械傳動環(huán)節(jié)與控制系統(tǒng)的集成建模,常將滾珠絲杠進給系統(tǒng)簡化為簡單機械模型,其在動態(tài)性能精確求解等方面存在不足。針對這一問題,充分考慮滾珠絲杠進給系統(tǒng)的結構柔性以及絲杠螺母副的耦合特性,構建滾珠絲杠進給系統(tǒng)多柔體動力學模型;在此基礎上,綜合模態(tài)綜合法和動態(tài)凝聚法,對進給系統(tǒng)有效簡化動力學信息準確提取,加快模型降階收斂和凝聚自由度響應求解速度,推導得到滾珠絲杠進給系統(tǒng)的狀態(tài)空間縮聚模型�；趦戎脗鞲衅餍盘柕膭討B(tài)性能試驗測試,對模型的正確性進行驗證,其一階固有頻率計算誤差為5.54%,實驗和仿真計算得到的輸入扭矩與輸出轉速間的頻響曲線在一階頻率處極點坐標分別為32.83 d B和35.16 d B。該研究為實現滾珠絲杠進給系統(tǒng)與伺服控制系統(tǒng)的高效高精度集成建模提供了重要的理論基礎和方法指導。
[Abstract]:In order to facilitate the integrated modeling of mechanical transmission link and control system, the ball screw feed system is often simplified as a simple mechanical model in the past research, and its dynamic performance is solved accurately. In order to solve this problem, the flexible structure of the ball screw feed system and the coupling characteristics of the screw nut pair are fully considered, and the multi-flexible dynamic model of the ball screw feed system is constructed. On this basis, the dynamic information extraction of the feed system is simplified by combining the modal synthesis method and the dynamic condensation method, and the speed of model reduction convergence and the response of the condensed degree of freedom is accelerated. The state space Polycondensation model of ball screw feed system is derived. Based on the dynamic performance test of the built-in sensor signal, the correctness of the model is verified. The calculation error of the first order natural frequency is 5.54. The frequency response curves between input torque and output speed obtained by experiment and simulation are 32.83 dB and 35.16 dB at the first order frequency, respectively. The research provides an important theoretical basis and method guidance for the integrated modeling of ball screw feed system and servo control system with high efficiency and high precision.
【作者單位】： 江蘇科技大學機械工程學院;同濟大學機械與能源工程學院;南京郵電大學自動化學院;
【基金】：高檔數控機床與基礎制造裝備科技重大專項(2011ZX04016-021) 國家科技支撐計劃課題(2015BAF06B02-4) 江蘇省高校自然科學研究面上資助項目(16KJB460017)
【分類號】：TG502.3

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2351046