[发明专利]一种消除直线进给伺服系统自激振动的实现方法

权利要求书

1.一种消除直线进给伺服系统自激振动的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：电机输出转矩谐波分析，依据电机的电磁结构参数，电机输出转矩的推导和计算，分析所述电机输出转矩的谐波分量，计算电机谐波转矩对应的频率，采用丝杠电机和螺母电机双直驱直线进给系统；

步骤二：测试双直驱直线进给系统的固有频率，对双直驱直线进给系统的机械部分进行振动测试实验，用LMS振动测试仪测试双直驱直线进给系统的固有频率；

步骤三：计算转矩谐波激发进给系统振动的特定速度点，由步骤一得到电磁转矩和步骤二测得的双直驱直线进给系统的固有频率，计算转矩谐波激发进给系统振动的特定电机指令速度点；

步骤四：双直驱直线进给系统的动力学建模，依据双驱动直线进给系统的驱动方式，建立双驱动直线进给系统机械传动部分的三自由度模型；

步骤五：双电机控制系统设计与控制参数调整，根据步骤四建立的双直驱直线进给系统动力学模型，设计双驱动直线进给系统的双电机控制系统；

步骤六：依据进给工作台的指令速度选择驱动方式和速度分配方式。

2.根据权利要求1所述的一种消除直线进给伺服系统自激振动的实现方法，其特征在于，所述步骤四中，双驱动直线进给系统的驱动方式采用丝杠电机和螺母电机“和速”叠加驱动的驱动方式。

3.根据权利要求1所述的一种消除直线进给伺服系统自激振动的实现方法，其特征在于，所述电机均采用位置环、速度环、电流环，三环PID控制方式。

4.根据权利要求1所述的一种消除直线进给伺服系统自激振动的实现方法，其特征在于，依据进给工作台的指令速度选择驱动方式和速度分配方式时的判定标准：

若工作台的指令速度不等于电机的转矩谐波激发进给系统振动的特定速度点，则丝杠电机和螺母电机的电机转矩谐波不会激发进给系统共振，采用丝杠电机单独驱动，螺母电机锁死的驱动方式；

若工作台的指令速度等于丝杠电机和螺母电机的转矩谐波激发进给系统振动的特定速度点，则丝杠电机和螺母电机的电机转矩谐波会激发进给系统共振，此时采用丝杠电机和螺母电机“和速”叠加驱动的驱动方式，两电机的转速在丝杠螺母副处合成后驱动工作台运动，通过CNC指令分机控制丝杠电机和螺母电机的速度指令分配比为3:2，以此避开转矩谐波激发进给系统振动的特定速度点。