[发明专利]悬置解耦优化方法、装置及作业机械

权利要求书

1.一种悬置解耦优化方法，其特征在于，包括：

基于悬置系统的质量矩阵，以及悬置系统的初始动刚度范围对应的刚度矩阵序列，确定悬置系统在六自由度方向下的模态序列以及模态解耦率序列；所述刚度矩阵序列基于所述悬置系统的各悬置单元在各弹性主轴方向下的动刚度确定；

基于动刚度频率函数、所述模态序列以及所述模态解耦率序列，迭代确定六自由度方向的模态以及模态解耦率；所述动刚度频率函数用于表征各模态频率的动刚度与对应模态频率之间的非线性关系；

在六自由度方向的模态频率满足约束条件的情况下，基于目标优化函数、各悬置单元的安装位置以及所述动刚度频率函数，对各悬置单元的安装位置以及动刚度进行悬置解耦优化。

2.根据权利要求1所述的悬置解耦优化方法，其特征在于，所述基于动刚度频率函数、所述模态序列以及所述模态解耦率序列，迭代确定六自由度方向的模态以及模态解耦率，包括：

动刚度范围确定步骤：基于所述动刚度频率函数以及当前模态频率范围，确定各悬置单元在各主轴方向上的当前动刚度范围；所述当前模态频率范围包括当前模态频率；

模态确定步骤：基于预设频率间隔，对所述当前模态频率范围进行等间隔划分，并以各间隔点频率对应的动刚度计算系统刚度矩阵序列，并基于所述系统刚度矩阵序列确定对应的模态序列以及模态解耦率序列；

频率确定步骤：基于所述模态序列以及所述模态解耦率序列，确定当前最大模态频率以及当前最小模态频率；

迭代步骤：若所述当前最大模态频率与所述当前最小模态频率之差大于等于预设值，则重复执行所述模态确定步骤和所述频率确定步骤；若所述当前最大模态频率与所述当前最小模态频率之差小于预设值时，则基于对应的模态序列以及模态解耦序列确定所述目标模态以及所述目标模态解耦率。

3.根据权利要求2所述的悬置解耦优化方法，其特征在于，所述基于所述动刚度频率函数以及当前模态频率范围，确定各悬置单元在各主轴方向上的动刚度范围，包括：

基于所述动刚度频率函数以及所述当前模态频率范围，确定各悬置单元在各弹性主轴方向下不同模态频率的当前动刚度；

基于各悬置单元在各弹性主轴方向下不同模态频率的当前动刚度，确定各悬置单元在各主轴方向上的动刚度范围。

4.根据权利要求1至3任一项所述的悬置解耦优化方法，其特征在于，所述基于悬置系统的质量矩阵，以及悬置系统的初始动刚度范围对应的刚度矩阵序列，确定悬置系统在六自由度方向下的模态序列以及模态解耦率序列，包括：

基于所述悬置系统的初始动刚度范围，确定悬置系统对应的刚度矩阵序列；

基于所述质量矩阵，以及所述刚度矩阵序列，确定悬置系统在六自由度方向下的模态序列以及模态解耦率序列。

5.根据权利要求1至3任一项所述的悬置解耦优化方法，其特征在于，所述质量矩阵基于所述悬置系统中支撑部件的质量，以及所述支撑部件在六自由度方向下的转动惯量和惯性积确定；所述刚度矩阵序列基于各悬置单元在各弹性主轴方向下的动刚度、各悬置单元的位移变换矩阵以及各悬置单元的投影变换矩阵确定。

6.根据权利要求1至3任一项所述的悬置解耦优化方法，其特征在于，所述动刚度频率函数基于如下步骤确定：

确定含有待定系数的初始动刚度频率函数；

基于历史动刚度频率曲线，对所述初始动刚度频率函数进行拟合，并确定拟合后的初始动刚度频率函数的方差；

在所述方差小于预设方差时，将对应拟合后的初始动刚度频率函数作为所述动刚度频率函数。