[發(fā)明專利]一種基于模態(tài)質(zhì)量分布矩陣的數(shù)控機床敏感環(huán)節(jié)辨識方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410088152.1
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103823406A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;毛新勇;劉紅奇;劉響求;彭芳瑜;羅博;蔡輝;潘大為;閆睿智
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)敏感環(huán)節(jié)辨識方法，通過數(shù)控機床的模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)振型向量構(gòu)建數(shù)控機床的模態(tài)質(zhì)量分布矩陣，并從而獲得機床結(jié)構(gòu)敏感環(huán)節(jié)，其特征在于，該方法具體包括：

（1）對數(shù)控機床進行模態(tài)實驗，獲得數(shù)控機床的模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)振型向量；

（2）根據(jù)獲得的模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)振型向量，構(gòu)建數(shù)控機床的模態(tài)質(zhì)量分布矩陣；

（3）利用所述模態(tài)質(zhì)量分布矩陣，獲得機床各部件的模態(tài)質(zhì)量分布情況曲線，并進而辨識出機床敏感環(huán)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)敏感環(huán)節(jié)辨識方法，其中，所述步驟（2）中，所述模態(tài)質(zhì)量空間分布矩陣可表示為

[m]＝[｛m₁}{m₂}…{m_n}]

式中，{m_i}為模態(tài)質(zhì)量空間向量，其為表示模態(tài)質(zhì)量的空間（測點）分布的向量，該向量的每一個元素依次對應模態(tài)振型向量在各測點處振型向量分量的平方與M_a的乘積，其中M_a為機床各測點的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)敏感環(huán)節(jié)辨識方法，其中，所述模態(tài)質(zhì)量分布矩陣的每一列可認為是動能在該階模態(tài)各個測點處的分量，矩陣中的任一列按照元素的先后順序在坐標系內(nèi)繪制出各元素點，其中橫坐標為元素次序，縱坐標為元素值，則所有點構(gòu)成的曲線即為該階模態(tài)的模態(tài)質(zhì)量分布情況曲線，該曲線即為該階模態(tài)的模態(tài)質(zhì)量分布向量在各測點處的分布情況，從而可獲得機床部件在該階模態(tài)中的敏感環(huán)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的一種數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)敏感環(huán)節(jié)辨識方法，其中，所述步驟(1)獲得數(shù)控機床的模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)振型向量等參數(shù)通過如下子步驟實現(xiàn)：

(1-1)在待測數(shù)控機床上布置測點和激勵點；

(1-2)進行實驗并采集信號

選定測點和激勵點后，即進行模態(tài)實驗，并采集激勵點和全部測點響應信號；

（1-3）利用上一步中采集的響應信號和激勵信號，獲得機床各測點相對于激勵點的頻響函數(shù)，將頻響函數(shù)矩陣[H(ω)]代入模態(tài)參數(shù)辨識算法中，即可辨識出機床的各階模態(tài)參數(shù)。