[發明專利]一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 202110492803.3
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113127798A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 呂中榮;張濤;劉廣;劉濟科
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13;G06F17/15
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 高冰

本發明公開了一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法及裝置，該方法包括：根據工程正交切削模型構建對應的時滯微分方程并簡化，得到簡化模型；對簡化模型進行靈敏度分析，得到系統響應；測量實際相應參數并結合系統響應參數構建目標函數；基于增強響應靈敏度算法優化目標函數和計算最優解，確定系統參數。該裝置包括存儲器以及用于執行上述基于時滯切削振動系統的參數識別方的處理器。通過使用本發明，能夠解將圖書數字化存儲，有助于用戶存儲、查找和下載圖書。本發明作為一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法及裝置，可廣泛應用于參數識別領域。

技術領域

本發明涉及參數識別領域，尤其涉及一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法、系統及裝置。

背景技術

工程應用中常見的具有再生效應和非線性剛度特性的切削過程模型，通常位移時滯可以用來模擬切削過程，這類切削過程具有再生效應。再生效應對于切削過程十分不利，因為在切削過程中它會產生自激顫振，從而會破壞加工物的表面和損壞刀具。刀具產生顫振的主要原因是切削過程中前一行程由于工件幾何形狀呈波浪形，該振動刀具產生各種切削厚度并導致切削力的波動，從而引起工件和刀具的持續振動。同時，系統的參數在這類切削過程中大多數是未標識或標識不全的。為了實現這類時滯系統的控制和同步，我們通常需要知道系統參數的精確值。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法及系統，能夠準確識別時滯系統的系統參數，模擬切削過程，有助于實現精確的工程切削。

本發明所采用的第一技術方案是：一種基于時滯切削振動系統的參數識別方法，包括以下步驟：

根據工程正交切削模型構建對應的時滯微分方程并簡化，得到簡化模型；

對簡化模型進行靈敏度分析，得到系統響應；

測量實際相應參數并結合系統響應參數構建目標函數；

基于增強響應靈敏度算法優化目標函數和計算最優解，確定系統參數。

進一步，所述時滯微分方程的表達式如下：

上式中，所述δ表示粘性阻尼系數，ω表示系統固有頻率，γ表示非線性剛度系數，α表示時間延遲的幅度，f表示外力的振幅，λ表示外部激勵的頻率，τ表示時間延遲，μ表示切換參數。

進一步，令ω₀＝(ω²+αμ)，所述簡化模型的表達式如下：

進一步，所述對簡化模型進行靈敏度分析，得到系統響應這一步驟，其具體包括：

給定初始參數，對簡化模型進行靈敏度分析；

基于dde23函數對簡化模型進行數值求解，得到系統位移相應、加速度響應和靈敏度響應。

進一步，所述目標函數的表達式如下：

上式中，表示時間t_j(j＝1,2...l)的測量的時域響應數據，a表示待識別參數，R_j(a)表示時間t_j(j＝1,2...l)的計算的時域響應數據，a表示待識別參數，T表示矩陣轉置，表示正定權重矩陣。

進一步，所述基于增強響應靈敏度算法優化目標函數和計算最優解，確定系統參數這一步驟，其具體包括：

根據測量數據獲取待識別參數；

引入Tikhonov正則化和置信域限制，并結合系統響應參數計算得到迭代更新量；

根據迭代更新量尋找使得目標函數最小的待識別參數；