[发明专利]一种电主轴快速温升的辨识方法及其系统

权利要求书

1.一种电主轴快速温升的辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

采集步骤：采集设置在所述电主轴上测温点的温度变化数据；

计算步骤：根据所述温度变化数据计算粒子滤波的初值以及自适应性因子，并根据所述自适应因子计算均方根误差；

输出步骤：根据所述均方根误差得到最短辨识时间，并在所述最短辨识时间下输出所确定的温升辨识曲线。

2.如权利要求1所述的电主轴快速温升的辨识方法，其特征在于，所述采集步骤具体包括：

在所述电主轴的前端轴承外圈处设置一个或者多个测温点，每个测温点均安装温度传感器；

在采样间隔时间Δτ下得到n次采样数据作为采集温度变化序列，采样总时长为nΔτ，其中，

其中，1≤m≤n，r为采样点数，n为采样次数，矩阵(1)为个采集点的采样矩阵，矩阵(2)为某一采样点的温度数据。

3.如权利要求2所述的电主轴快速温升的辨识方法，其特征在于，所述计算步骤具体包括：

选择采集到的温度数据的前m次数据作为如下模型的a,b,c,d,e的初值

T＝a+b·exp(c·t)+d·exp(e·t) (3)

其中，1≤m≤n，t为时间，0≤t≤nΔτ，a,b,c,d,e为模型系数，c,e为热模态特征值)；

计算自适应因子为其中，T_r(t)_m为温度测量值，为估计值；

计算采样点处的温度实测值与估计值的均方根误差σ，所述均方根误差σ的公式如下

其中，n为采样次数，T_e(i)通过该测量点的温升曲线得到，T_e(i)为在第i次采样时刻估计的温度值，T_o(i)为第i次采样时刻测量的温度值。

4.如权利要求3所述的电主轴快速温升的辨识方法，其特征在于，所述输出步骤具体包括：

在某一采样次数m下计算均方根误差σ的值，依次增加采样次数m＝m+1，并返回所述计算步骤以计算不同采样次数m下的均方根误差σ的值，直至均方根误差σ的变化趋势出现先递减后小幅度波动的情况，即均方根误差σ存在区间内的极小值(即为最小均方根误差)，所述极小值对应时间即为最短辨识时间mΔτ，并在所述最短辨识时间下输出所确定的温升辨识曲线。

5.一种电主轴快速温升的辨识系统，其特征在于，所述系统包括：

采集模块，用于采集设置在所述电主轴上测温点的温度变化数据；

计算模块，用于根据所述温度变化数据计算粒子滤波的初值以及自适应性因子，并根据所述自适应因子计算均方根误差；

输出模块，用于根据所述均方根误差得到最短辨识时间，并在所述最短辨识时间下输出所确定的温升辨识曲线。

6.如权利要求5所述的电主轴快速温升的辨识系统，其特征在于，所述采集模块具体用于：

在所述电主轴的前端轴承外圈处设置一个或者多个测温点，每个测温点均安装温度传感器；

在采样间隔时间Δτ下得到n次采样数据作为采集温度变化序列，采样总时长为nΔτ，其中，

其中，1≤m≤n，r为采样点数，n为采样次数，矩阵(1)为个采集点的采样矩阵，矩阵(2)为某一采样点的温度数据。