数控工作台非线性动态特性的辨识研究-中国博士学位论文全文数据库

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数控工作台非线性动态特性的辨识研究

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【英文题名】	Research on Nonlinear Dynamic Characteristics Identification of NC Table
【作者】	王林鸿;
【导师】	杨叔子; 杜润生;
【学位授予单位】	华中科技大学;
【学科专业名称】	机械制造及其自动化
【学位年度】	2009
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	华中科技大学
【网络出版投稿时间】	2010-03-26
【基金】	973计划;
【关键词】	数控工作台; 非线性动态特性; 辨识; Duffing方程; Van; Der; Pol方程; Pol-Duffing耦合方程; 分岔与混沌;
【英文关键词】	NC table; Nonlinear dynamic characteristics; Identification; Duffing equation; Van Der Pol equation; Van Der Pol-Duffing coupling equation; Bifurcation and chaos;
【中文摘要】	数控工作台是数控机床的主要组成部分之一。各部件之间的弹性变形、摩擦、间隙等已成为进给系统定位精度、跟踪精度等动态性能提高的瓶颈。对数控工作台的动态特性的研究很多,但针对其非线性特征的研究尚不多见。本文采用“试验探讨——理论分析——试验验证”的研究途径和“综合——分析——综合”的研究步骤,从实测数控工作台的动态信号入手,对采集的时间序列进行一系列的分析,作出其动态特性的非线性判断;对数控工作台动力学系统建立了数学模型,对刚度和摩擦力的非线性动态特性进行了模型结构辨识、分岔与混沌分析,获得了大量关于数控工作台非线性动态特性的规律;通过试验研究进行了模型适用性检验;分析了非线性动态特征对数控加工性能的影响并提出了相应的应对措施。主要包括以下几方面的内容。首先,做出了数控工作台动态特性的混沌特征的判断,明确了系统的非线性性质;建立了系统的数学模型,清晰地表示出了数控工作台各组成部分之间的关系。其次,对数控工作各个部分的刚度进行了研究,分析了滚珠丝杠的四种支承方式的力学模型和不同支承方式下的滚珠丝杠的轴向刚度、扭转刚度和弯曲挠度的变化规律,对轴承刚度、滚珠螺母刚度和支座刚度也作了...
【英文摘要】	NC (numerical control) table is one of the main components of NC machine. Factors such as backlash, friction and elastic deformation among each part have become the bottleneck for feed system to enhance positioning precision, tracing precision and dynamic behaviors. There are many researches on dynamic behavior of NC table, but only few focused on its nonlinear dynamic characteristics. Using 'experimental probe-theoretical analysis-experimental verification' approach and 'synthesis-analysis-synthesis' p...
【更新日期】	2010-06-07

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