基于压电叠堆的高速电主轴振动控制方法与实验研究

发布时间：2021-03-12 16:42

　　电主轴是数控机床的核心部件,其动态性能不但影响其自身的寿命,而且直接影响机床的加工精度和效率。数控机床在加工过程中,主轴转子将会受到环境和内部干扰而产生振动,这将严重影响电主轴的动态性能。本文在国家自然科学基金项目《基于压电堆叠的高速电主轴振动主动控制研究》（项目编号51005259）和国家自然科学基金项目《数控机床高速电主轴系统复杂动力学行为与运行品质研究》（项目编号51475054）的资助下,以电主轴为研究对象,通过理论分析、仿真、实验,研究了电主轴的振动控制及实验方法。构建了压电叠堆执行器的输出模型和转子有限元模型,建立了电主轴轴承-转子-压电叠堆执行器系统的机电耦合动力学模型,得到了高速电主轴轴承-转子-压电叠堆执行器系统状态空间模型,讨论了系统状态空间转化为等价离散系统状态空间表达式的方法,并在此基础上对系统状态空间模型的可控性和可观性进行了分析。在已建立高速电主轴轴承-转子-压电叠堆执行器系统机电耦合状态空间模型基础上,对LQG最优控制和H_∞输出反馈控制进行了分析,针对LQG最优控制的鲁棒性较差和H￥输出反馈控制缺少状态估计的缺点,使用卡尔曼滤波作为状... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

逆压电效应Fig.2.2Inversepiezoelectriceffect

叠层式压电陶瓷执行器的简化模型

H闭环系统

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[4]智能结构的自感知主动振动控制以及半主动振动控制的研究[D]. 季宏丽.南京航空航天大学 2007
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本文编号：3078634