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近年来,应用最为广泛的减振技术是被动振动控制,由于机床加工精度的要求不断提高,对减振的要求越来越苛刻,不仅要消除中、高频振动,也要消除低频振动,被动控制无法满足严格的隔振要求,从客观上要求分享主动控制,突破被动隔振技术,实现数控车床等旋转机械高水平的振动控制。因此,采用有效的减振措施实现振动隔离,具有十分重要的意义。论文主要包括以下内容:通过对柔性基础与数控车床耦合振动主被动隔振系统模型的分析,探讨了数控车床的振源,针对数控车床及非刚性基础,建立了单机多扰源的动力学模型并推导出柔性隔振系统的状态空间方程。
1.将线性二次型调节器(LQR)和状态反馈控制等现代控制理论引入到柔性隔振设计领域,构造系统状态观测器和最优控制器,采用MATLAB/SIMULINK软件对主动隔振系统进行了计算机仿真,并确定了最优控制系统的加权矩阵,位移达到了最佳隔振效果。
2.在仿真分析的基础上对柔性隔振系统进行了试验研究,通过对试验数据及图形的计算、分析、比较,验证了控制方法与计算机仿真的正确性和有效性,同时证明了振动主动控制技术的可行性。研究结果表明:利用最优控制器的振动主动控制对柔性基础与数控车床耦合振动的主动控制效果良好。本文为柔性基础与数控车床耦合振动主动控制提供了一种振动控制新方法。