直線電機伺服系統(tǒng)伺服動剛度分析及測試技術研究.pdf

1、直線電機伺服系統(tǒng)具有響應速度快、精度高、速度大和剛度大以及在工作時噪聲低等特點，因此被廣泛應用于數控機床等領域。直線電機伺服系統(tǒng)多工作在位置伺服的狀態(tài)，伺服動剛度是評價其性能的一個重要指標，它直接反映了系統(tǒng)的抵抗負載干擾產生位置偏差的能力。本文主要針對直線電機伺服系統(tǒng)伺服動剛度領域的理論分析和測試技術這兩個方面進行了較為深入的研究。
　　首先，本文建立了典型直線伺服系統(tǒng)的數學模型，并在Simulink中仿真分析了階躍負載力下的伺服

2、動剛度的影響因素，主要包括驅動器硬件參數、控制參數、非線性因素、動子質量。
　　本文進一步對典型直線伺服系統(tǒng)的傳遞函數和擾動模型進行分析，分析了控制參數和動子質量對正弦負載力下的伺服動剛度的影響，并和前面的階躍負載力下的影響進行了對比。兩種定義下的主要影響因素的影響趨勢一致，說明這兩種定義的伺服動剛度存在內在一致性，本文進一步闡明了其一致性的理論基礎。這兩種不同的定義下的理論分析各有優(yōu)缺點，前者側重最大偏差和動態(tài)特性，后者側重穩(wěn)態(tài)

3、偏差幅值和頻域特性。對比發(fā)現階躍負載力下的伺服動剛度更適合作為在實際測試中的定義。
　　為了測試階躍負載力下伺服動剛度，傳統(tǒng)的重物加載法具有重復操作困難且不適用于大推力場合等缺點。針對這些缺點，本文提出了直線電機加載法，并分析了基于該加載方法的測試平臺中影響伺服動剛度測試精度的各個因素，針對各影響因素，提出相應的降低其影響的方法。
　　為了驗證直線電機加載法的合理性，搭建了實際的伺服動剛度的測試平臺，主要包括整個測試系統(tǒng)結構