滚珠丝杠进给系统结构模态特性对位置环增益的影响性分析

来源：计算机集成制造系统杂志2019年第5期北京时间：

作者：杨勇,蒋全胜,刘威,沈晔湖,陈盛

单位：1.苏州科技大学机械工程学院2.苏州科技大学苏州市精密与高效加工技术重点实验室3.南京邮电大学自动化学院

摘要：为充分考虑滚珠丝杠结构模态特性对伺服控制器及进给驱动系统整体统态性能的影响,建立了基于特征模态的滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型,以实现在模态特性影响下求解进给系统动力学响应的同时与伺服控制系统集成;在此基础上,建立了基于滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型的伺服系统位置调节回路模型,推导了系统模态频率、开环幅值响应激增值与位置环增益之间的约束关系式,进行了滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析,实现了特征模态影响下位置环增益参数的最优值估计。通过实例验证了基于状态空间的滚珠丝杠进给系统模态特性提取、滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析结果、结构特征模态影响下的位置环增益参数最优值估计的正确性。

关键词：滚珠丝杠进给系统,机械传动,位置环增益,结构模态特性,结构柔性

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51805346）;高档数控机床与基础制造装备科技重大专项资助项目(2012ZX04005-031);江苏省自然科学基金青年基金资助项目（SBK2017042943）;江苏省高校自然科学研究面上资助经费资助项目（16KJB460017）。