[發(fā)明專利]一種基于磁懸浮軸承電主軸的銑削顫振主動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410805910.7
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104647132A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳智勇;吳越;趙歡;張海濤;趙杰;丁漢;趙鑫;張國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: B23Q15/12
• 分類號: B23Q15/12
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種基于磁懸浮軸承電主軸的銑削顫振主動控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)采集電主軸發(fā)生銑削顫振時的電流位移信號；

(2)對所述電流位移信號進(jìn)行濾波放大和微分處理后，獲得由電主軸位移和速度構(gòu)成的狀態(tài)向量Q(t)；

(3)根據(jù)所述狀態(tài)向量Q(t)獲得電主軸位移[F_x?F_y]^T＝C_q[Q(t-T/N)-Q(t)]；

其中Cq=10000100,]]>Q(t-T/N)為t-T/N時刻的電主軸位移和速度構(gòu)成的狀態(tài)向量，T表示主軸旋轉(zhuǎn)周期，N表示銑刀的刀齒數(shù)，F(xiàn)_x為x方向的電主軸位移，F(xiàn)_y為y方向的電主軸位移，上標(biāo)T表示對向量的轉(zhuǎn)置；

(4)對切削力動態(tài)矩陣K(t)中的每一個元素進(jìn)行傅里葉變換，獲得切削力諧波動態(tài)矩陣K_α(t)，并根據(jù)切削力諧波動態(tài)矩陣K_α(t)獲得三角函數(shù)列向量

其中切削力諧波動態(tài)矩陣K_α(t)為切削力動態(tài)矩陣K(t)中的每一個元素進(jìn)行傅里葉級數(shù)展開的前2α+1項(xiàng)部分和，ω＝2πN/T為諧波頻率，α為正整數(shù)；

(5)根據(jù)所述電主軸位移[F_x?F_y]^T和所述三角函數(shù)列向量獲得諧波位移

(6)根據(jù)狀態(tài)位移項(xiàng)系數(shù)矩陣A和李雅普諾夫方程ΧA+A^TΧ＝-I獲得對稱正定矩陣Χ，根據(jù)對稱正定矩陣Χ獲得狀態(tài)權(quán)系數(shù)[Λ₁?Λ₂]＝XB，根據(jù)狀態(tài)權(quán)系數(shù)[Λ₁?Λ₂]以及所述狀態(tài)向量Q(t)獲得第一自適應(yīng)權(quán)系數(shù)和第二自適應(yīng)權(quán)系數(shù)

(7)根據(jù)所述諧波位移h(t)、所述第一自適應(yīng)權(quán)系數(shù)λ₁和所述第二自適應(yīng)權(quán)系數(shù)λ₂獲得第一自適應(yīng)率和第二自適應(yīng)率

其中，第一自適應(yīng)變化率第二自適應(yīng)變化率Φ₁和Φ₂分別為任意取的兩個4α+2階的對稱正定矩陣，第一自適應(yīng)率和第二自適應(yīng)率均為4α+2維列向量；

(8)根據(jù)所述第一自適應(yīng)率所述第二自適應(yīng)率以及所述諧波位移h(t)獲得自適應(yīng)控制電流(9)將所述自適應(yīng)控制電流Q_c(t)作用在徑向磁懸浮軸承上，并產(chǎn)生相應(yīng)的磁場力，從而實(shí)現(xiàn)對主軸的顫振進(jìn)行抑制。