[發(fā)明專利]基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110378898.6
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113211160B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高相勝;張子濤;王民;昝濤;高鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

1.基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，其特征在于，包括：

環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊(200)，用于采集滾珠絲杠副的工作溫度參數(shù)，所述工作溫度參數(shù)包括初始工作環(huán)境溫度T_S、滾珠絲杠螺母溫度T_n、兩端安裝的固定側(cè)絲杠軸承溫度T_f、支持側(cè)絲杠軸承溫度T_b、實時工作環(huán)境溫度T_e和滾珠絲杠軸各不同位置處溫度T_x；

熱變形預(yù)測模塊(300)，用于獲取工作溫度參數(shù)，根據(jù)工作溫度參數(shù)，基于極端梯度提升算法預(yù)測得到滾珠絲杠副軸向熱變形情況，根據(jù)所述熱變形情況獲取誤差補償量，根據(jù)所述誤差補償量對滾珠絲杠副熱變形進行補償；其中，所述熱變形情況是基于映射關(guān)系得到的，所述映射關(guān)系是通過所述極端梯度提升算法對所述工作溫度參數(shù)訓(xùn)練得到的，且，所述映射關(guān)系用于表征初始工作環(huán)境溫度T_S、滾珠絲杠螺母溫度T_n、兩端安裝的固定側(cè)絲杠軸承溫度T_f、支持側(cè)絲杠軸承溫度T_b、實時工作環(huán)境溫度T_e和滾珠絲杠軸各不同位置處溫度T_x之間的關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊(200)包括：

初始溫度采集單元(201)，用于采集滾珠絲杠副的所述初始工作環(huán)境溫度T_S；

接觸式采集單元(202)，用于通過接觸式采集方法采集滾珠絲杠副的所述滾珠絲杠螺母溫度T_n、所述兩端安裝的固定側(cè)絲杠軸承溫度T_f、所述支持側(cè)絲杠軸承溫度T_b和所述實時工作環(huán)境溫度T_e；

非接觸式采集單元(203)，用于通過非接觸式采集方法采集滾珠絲杠副的所述滾珠絲杠軸各不同位置處溫度T_x。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，其特征在于，滾珠絲杠軸各不同位置處溫度T_x為將滾珠絲杠軸均分為l_i段，采集滾珠絲桿軸l_i每一段上的溫度T₁-T_i。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，接觸式采集單元(202)采用接觸式溫度傳感器，所述接觸式溫度傳感器通過導(dǎo)熱硅膠直接粘貼在滾珠絲杠螺母、兩端安裝的固定側(cè)絲杠軸承、支持側(cè)絲杠軸承及工作環(huán)境位置處。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，其特征在于，非接觸式采集單元(203)采用紅外測溫傳感器，所述紅外測溫傳感器安裝在滾珠絲杠軸的法線方向上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于極端梯度提升的滾珠絲杠副熱變形補償系統(tǒng)，其特征在于，所述熱變形預(yù)測模塊(300)包括：

數(shù)據(jù)采集單元(301)，用于獲取工作溫度參數(shù)，得到滾珠絲杠副的溫度信息；

溫度-絲杠軸溫度場預(yù)測單元(305)，用于根據(jù)工作溫度參數(shù)，基于極端梯度提升算法預(yù)測得到滾珠絲杠副軸向熱變形情況，根據(jù)所述熱變形情況獲取誤差補償量；

熱變形補償單元，用于根據(jù)所述誤差補償量對滾珠絲杠副熱變形進行補償。