[发明专利]数控机床进给系统受力监测方法

权利要求书

1.一种数控机床进给系统受力监测方法，用于监测数控机床进给系统的受力状况，其特征在于，具有：

第1步骤，获取数控机床进给系统位置控制器的电流和编码器（或光栅尺）的信号数据，并根据该信号数据推算出所述数控机床进给系统的位移测量值和转速测量值；

第2步骤，通过迭代运算的方式得到基于卡尔曼滤波状态观测器的常数增益系数；

第3步骤，通过将所述位移测量值和转速测量值以及所述常数增益系数引入卡尔曼滤波状态观测器，得到所述数控机床进给系统的载荷力观测值和位移观测值以及转速观测值，从而监测所述受力状况。

2.根据权利要求1所述的数控机床进给系统受力监测方法，其特征在于：

所述第1步骤中，所述信号数据，分别是电机电流数据u_m和机床位置数据x_m，

其中，电机电流数据可以从所述数控机床进给系统中的电机伺服驱动器状态监测接口利用模拟量数据采集卡获得，电机位置数据取自所述位置控制器的位置反馈信号，可以通过导线转接头直接得到,并采用数字信号采集卡获取，

首先，以采集计数的第一个位置点作为参考点,设第一个数据点位置计数为X_m(1),第k个数据点位置计数为X_m(k)，

定义第一点的位置：

x_m(1)=0                                    （1）

则第k点的位置为：

x_m(k)=X_m(k)-X_m(1)                          （2）

由此得出所述位移测量值。

其次，系统电机第k点的所述转速测量值通过位置的差分运算得到，具体公式为：

ωm(k)=2π(xm(k+1)-xm(k))LTs---(3)]]>

其中T_s是所述编码器或光栅尺信号的采样时间，L为丝杠导程，π为圆周率。