絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法，包括以下步驟：S1、將絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)中的床身和軸承座等效為剛體，將絲杠簡(jiǎn)化為Timoshenko梁，將左軸承組、右軸承組、螺母和導(dǎo)軌滑塊分別通過彈簧‐阻尼單元進(jìn)行模擬，最終建動(dòng)絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，在所述動(dòng)力學(xué)模型中，所述絲杠依次分為ab梁段、bc梁段和cd梁段；這種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法將絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)簡(jiǎn)化為Timoshenko梁，通過分段的傳遞矩陣求出總頻響函數(shù)，最后通過優(yōu)化算話求得優(yōu)化后的結(jié)合面參數(shù)；利用這種方法預(yù)測(cè)得到的結(jié)合面參數(shù)與實(shí)際的數(shù)值具有較好的一致性，是一種準(zhǔn)確度較高的預(yù)測(cè)手段。
【專利說明】
竺杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)床加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨 識(shí)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)床出現(xiàn)的振動(dòng)問題有60% W上源自結(jié)合部的剛度和阻尼，總阻尼值的90% W上 源自結(jié)合部的阻尼。數(shù)控機(jī)床中的結(jié)合面通常分為固定、半固定和可移動(dòng)結(jié)合面，其中，固 定結(jié)合面包括主軸-刀柄和刀柄-刀具結(jié)合面等結(jié)構(gòu)；半固定結(jié)合面包括摩擦離合器等結(jié) 構(gòu);可移動(dòng)結(jié)合面包括絲杠-螺母和導(dǎo)軌等結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，固定結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)屬于研究重點(diǎn)， 可移動(dòng)結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)尚處于起步階段。
[0003] 需要強(qiáng)調(diào)的是，絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的徑向振動(dòng)特性直接影響機(jī)床加工精度和可靠 性，當(dāng)前，各子結(jié)構(gòu)之間結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法研究還不成熟，因此，針對(duì)結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)問 題，本研究WTimoshenko梁理論、傳遞矩陣法和改進(jìn)型PSO優(yōu)化算法為基礎(chǔ)，提出了 一種絲 杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)徑向結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)目前對(duì)絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)存 在不足，本發(fā)明提供了一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法來解決上述問題。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參 數(shù)辨識(shí)方法，包括W下步驟：
[0006] Sl、將絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)中的床身和軸承座等效為剛體，將絲杠簡(jiǎn)化為 Timoshenko梁，將左軸承組、右軸承組、螺母和導(dǎo)軌滑塊分別通過彈黃-阻尼單元進(jìn)行模擬， 最終建動(dòng)絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，在所述動(dòng)力學(xué)模型中，所述絲杠依次分為ab梁 段、be梁段和Cd梁段；
[0007] S2、分別計(jì)算ab梁段、be梁段和Cd梁段的左右端面的傳遞矩陣為Ta,b，Tb,c，Tc,d;
[000引S3、計(jì)算所述工作臺(tái)的左右端面的傳遞矩陣為Tb,那么絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總傳 遞矩陣 T = Ta,b*Tb*Tb,c*Tc,d;
[0009]
[0010] 將上式簡(jiǎn)化關(guān)
[0011] 計(jì)算絲杠上任一點(diǎn)直線位移針對(duì)剪切力的頻響函數(shù)化0和角位移針對(duì)剪切力的頻 響函數(shù)Noo:
[0012]
[0013]
[0014] S4、令Ge( ? )=陽oo，Noo]是絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總頻響函數(shù)；
[001引構(gòu)造誤差公式:E = Ge( W )-Gm( W )，其中Gm( W )為鍵擊實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn) 給系統(tǒng)的總頻響函數(shù)，E是參數(shù)向量a的非線性函數(shù)，a=[與,每d戶片，
[0016] C? 與氣 4 A-;每 t引， f f I f f t ， 7 -I 5
[0017]總方差為
[001 引 J(a) =E化={Ge( ? )-Gm( ? ) }T{Ge( ? )-Gm( ? ) }
[0019] S5、W總方差J(a)為目標(biāo)函數(shù)，W參數(shù)向量a為優(yōu)化參數(shù)，通過優(yōu)化算法求解全局 最優(yōu)解，從而得到與、每、C:.、4、片、與、馬、與^、每、C:、C^、兮、片、和 域，其中，為、靖、4、4分別為左軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻 尼；與、與、卻.、苗為螺母處的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼； 與、與、片、馬為右軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼； 每、皆、ci、讀為導(dǎo)軌滑塊的徑向剛度和阻尼。
[0020] 作為優(yōu)選，在步驟S5中，采用粒子群算法作為優(yōu)化算法求解全局最優(yōu)解：
[0021 ]對(duì)所述優(yōu)化參數(shù)a作為粒子群算法中的粒子形成粒子群，粒子編碼為：
[0022] OC=[與,與,C; 兮,每作,每,馬,磅,種,靖戶,4];
[0023] 初始化粒子群，設(shè)置種群規(guī)模N，其中每個(gè)粒子表示為i = l，2,…N，給每個(gè)粒子設(shè) 置初始值；
[0024] 設(shè)置慣性系數(shù)O 0，粒子最大速度Vmax，加速系數(shù)Cl、C2，最大迭代次數(shù)化；
[0025] 改變螺母的位置和施加簡(jiǎn)諧力的幅值，并分別計(jì)算得到相應(yīng)的Ge( ?)，通過鍵擊 測(cè)試得到相應(yīng)的Gm( ? );
[0026] 將J(a)作為目標(biāo)函數(shù)，參數(shù)向量a為優(yōu)化參數(shù)粒子群在迭代k次后，計(jì)算粒子Z對(duì)應(yīng) 的J(ai)，i = l，2,…，N，選擇J(Qi)最小的粒子將J(C)與整個(gè)粒子群的最好位置 的最好值化相比較，如果J(U<I^G，則Pg = J(C) ,Pg = C，其中Pg為整個(gè)粒子群的最好位置;反 之保留化和化；
[0027]迭代k次后，粒子速度和位置根據(jù) [002引
[0029]
[0030] 其中，W是控制粒子群全局捜索和局部捜索能力的慣性因子，ri和K是[0，1]之間的 任意兩個(gè)數(shù)，Vi是粒子速度，Pg是全局最好位置，Qi是第i個(gè)粒子當(dāng)前最好位置；
[0031] 最后重復(fù)上述步驟，直到規(guī)定的迭代次數(shù)化，得到優(yōu)化后的餐、馬、4、4、 、時(shí)、C]、kl、時(shí)、馬..、馬、吟、的、C].斬詩。
[0032] 本發(fā)明的有益效果是，運(yùn)種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法將絲杠驅(qū)動(dòng) 進(jìn)給系統(tǒng)簡(jiǎn)化為Timoshenko梁，通過分段的傳遞矩陣求出總頻響函數(shù)，最后通過優(yōu)化算話 求得優(yōu)化后的結(jié)合面參數(shù);利用運(yùn)種方法預(yù)測(cè)得到的結(jié)合面參數(shù)與實(shí)際的數(shù)值具有較好的 一致性，是一種準(zhǔn)確度較高的預(yù)測(cè)手段。
【附圖說明】
[0033] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0034] 圖1是本發(fā)明的絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械模型。
[0035] 圖中1、左軸承座，2、絲杠，3、導(dǎo)軌滑塊，4、螺母，5、工作臺(tái)，6、右軸承座。
[0036] 圖2是本發(fā)明的絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。
[0037] 圖3是Timoshe址0梁段的受力分析圖。
[0038] 圖4是測(cè)試和預(yù)測(cè)的進(jìn)給系統(tǒng)頻響函數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。相反，本 發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同 物。
[0040] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、"、"縱向"、"橫向"、"長(zhǎng)度"、"寬度"、 "厚度V'亡'、"下"、"前"、"后'、"左'、"右"、"豎直"、"水平"、"頂'、"底'"內(nèi)"、"外'、"軸陸'、 "徑向"、"周向"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便 于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、W 特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0041 ]此外，術(shù)語"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要 性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"相連"、"連接"應(yīng) 做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地連接；可W是機(jī)械連 接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員而言，可W具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述 中，除非另有說明，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)W上。
[0042] 圖1是絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)械模型，包括左軸承座1、絲杠 2、導(dǎo)軌滑塊3、螺母4、 工作臺(tái)5和右軸承座6;
[0043] 在圖2中，將絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)中的床身和軸承座等效為剛體，將絲杠簡(jiǎn)化為 Timoshenko梁，將左軸承組、右軸承組、螺母和導(dǎo)軌滑塊分別通過彈黃-阻尼單元進(jìn)行模擬， 最終建動(dòng)絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，在動(dòng)力學(xué)模型中，/d、每、4、d分別為左 軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;冷、磅、式、C自為螺母處的直線剛 度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;鳴、避、為、讀為右軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、 直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;衫、每、C；：、奪為導(dǎo)軌滑塊的徑向剛度和阻尼，它們就是需要辨識(shí) 的結(jié)合面參數(shù);Mt為工作臺(tái)的質(zhì)量，F(xiàn)為作用在絲杠上的簡(jiǎn)諧力，令左軸承組與絲杠的連接 位置為第一節(jié)點(diǎn)曰，螺母中間位置點(diǎn)為第二節(jié)點(diǎn)b，施加簡(jiǎn)諧力處為第=節(jié)點(diǎn)C，左軸承組與 絲杠的連接位置為第四節(jié)點(diǎn)d;h為節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b間的距離，12為節(jié)點(diǎn)b與節(jié)點(diǎn)C間的距離，13 為節(jié)點(diǎn)C與節(jié)點(diǎn)d間的距離；
[0044] 本發(fā)明提供了一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法，包括W下步驟：
[0045] 分別計(jì)算ab梁段、be梁段和Cd梁段的左右端面的傳遞矩陣為了3,6，打,。，1'。,<1;^曰6梁 段為例，圖3是Timoshenko梁段的受力分析圖，它的運(yùn)動(dòng)方程如下式所示：
[0046]
[0047] 其中，X為樂上任一點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)a的距離，y(x，t)為ab樂段上任一點(diǎn)垂直于水平面的 瞬時(shí)位移，A為梁段橫截面積，m為單位長(zhǎng)度的梁段質(zhì)量，E為楊氏彈性模量(假設(shè)各向同性）， G為剪切模量，k為剪切系數(shù)，I為二階截面慣性矩，1為梁段長(zhǎng)度，Mi-I和化-1分別為梁段左端 面的彎矩和剪切力，Mi和化分別為梁段右端面的彎矩和剪切力；
[0048] 進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得到梁段的動(dòng)平衡方程為：
[0049]
[0050] 繼而得到梁段左截面狀態(tài)矢量如下所示：
[005
[005
[005
[0化
[0化.
[005
[005
[0058]可得梁段左端面和右端面之間的傳遞矩陣如下所示：
[0化9]
[0060] 其中ab梁段兩端的傳遞矩陣Ta,b = T2Tri，使用同樣的方法be梁段和Cd梁段的左右 端面的傳遞矩陣。
[0061] 同樣的，先對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行受力分析，計(jì)算工作臺(tái)的左右端面的傳遞矩陣為Tb,即
[0062]
[0063] 那么絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總傳遞矩陣T = Ta, b*Tb*Tb, c*Tc, d;
[0066]其中P為絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)整體所受到的剪切力，計(jì)算絲杠上任一點(diǎn)直線位移針 對(duì)剪切力的頻響函數(shù)化0和角位移針對(duì)剪切力的頻響函數(shù)Noo:
[0064]
[00 化]
[0067；
[0068；
[0069] 令Ge( ? )=化o，Noo]是絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總頻響函數(shù)；
[0070] 構(gòu)造誤差公式:E = Ge( ? )-Gm( ? )，其中Gm( ? )為鍵擊實(shí)驗(yàn)測(cè)試得到的絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn) 給系統(tǒng)的總頻響函數(shù)，E是參數(shù)向量a的非線性函數(shù)，a二[每,與,C:',4,與,旬， kl kl c] cl K kt ch. / / f t f I f f - >
[0071] 總方差為
[0072] J(a) =E化={Ge( ? )-Gm( ? )}T{Ge( ? )-Gm( ? )}
[0073] S5、W總方差J(a)為目標(biāo)函數(shù)，W參數(shù)向量a為優(yōu)化參數(shù)，通過優(yōu)化算法求解全局 最優(yōu)解，從而得到與、與、C!.、4、片、每、切、與、每、ir,4、每、詩和 <其中，與、與、4、4分別為左軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼. 與、磅、式、杳為螺母處的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;兮、每、馬、4 為右軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;*?.、破、《、詩為導(dǎo)軌滑塊的 徑向剛度和阻尼。
[0074] 采用粒子群算法作為優(yōu)化算法求解全局最優(yōu)解：
[0075] 對(duì)優(yōu)化參數(shù)a作為粒子群算法中的粒子形成粒子群，粒子編碼為：
[0076] OC=[與,句,與,d,兮,與,C;,片,辟，馬,C；；,片，句,馬,cj ];
[0077] 初始化粒子群，設(shè)置種群規(guī)模N，其中每個(gè)粒子表示為i = l，2,…N，給每個(gè)粒子設(shè) 置初始值；
[007引設(shè)置慣性系數(shù)O 0，粒子最大速度Vmax，加速系數(shù)Cl、C2，最大迭代次數(shù)化；
[0079] 改變螺母的位置和施加簡(jiǎn)諧力的幅值，并分別計(jì)算得到相應(yīng)的Ge( CO )，通過鍵擊 測(cè)試得到相應(yīng)的Gm( ? );
[0080] 將J(a)作為目標(biāo)函數(shù)，參數(shù)向量a為優(yōu)化參數(shù)粒子群在迭代k次后，計(jì)算粒子Z對(duì)應(yīng) 的J(ai)，i = l，2,…，N，選擇J(Qi)最小的粒子將J(C)與整個(gè)粒子群的最好位置 的最好值化相比較，如果J(U<I^G，則Pg = J(C) ,Pg = C，其中Pg為整個(gè)粒子群的最好位置;反 之保留化和化；
[0081 ]迭代k次后，粒子速度和位置根據(jù) [0082]
[0083]
[0084] 其中，W是控制粒子群全局捜索和局部捜索能力的慣性因子，ri和K是[0，1]之間的 任意兩個(gè)數(shù)，Vi是粒子速度，Pg是全局最好位置，Qi是第i個(gè)粒子當(dāng)前最好位置；
[0085] 最后重復(fù)上述步驟，直到規(guī)定的迭代次數(shù)化，得到優(yōu)化后的與、每、<、4、 片、每、片、A弓、讀、片、每、與和d。
[0086] 通過運(yùn)種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法計(jì)算得到的結(jié)合面參數(shù)代入 到進(jìn)給系統(tǒng)頻響函數(shù)預(yù)測(cè)模型中，得到預(yù)測(cè)的頻響函數(shù)，將其和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如圖4 所示，除了在峰值附近有一些波動(dòng)外，預(yù)測(cè)和測(cè)試的進(jìn)給系統(tǒng)頻響函數(shù)具有較好的一致性。 較好的預(yù)測(cè)結(jié)果說明，運(yùn)種辨識(shí)算法有效辨識(shí)了絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)。
[0087] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)術(shù)語的示意性表述不一定 指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可W在任何的一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0088] W上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可W在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更W及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 將絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)中的床身和軸承座等效為剛體，將絲杠簡(jiǎn)化為Timoshenko梁， 將左軸承組、右軸承組、螺母和導(dǎo)軌滑塊分別通過彈簧-阻尼單元進(jìn)行模擬，最終建動(dòng)絲杠 驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，在所述動(dòng)力學(xué)模型中，所述絲杠依次分為ab梁段、be梁段和cd 梁段； 52、 分別計(jì)算ab梁段、be梁段和cd梁段的左右端面的傳遞矩陣為!^，!^,。，!^; 53、 計(jì)算所述工作臺(tái)的左右端面的傳遞矩陣為Tb，那么絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總傳遞矩陣 T = Ta，b*Tb*Tb，c*Tc，d; V- y -I I L_ ，I、一 < 」、 J ^ J 計(jì)算絲杠上任一點(diǎn)直線位移針對(duì)剪切力的頻響函數(shù)Hoo和角位移針對(duì)剪切力的頻響函 數(shù) Noo:54、 令Ge( ω ) = [Ηοο,Νοο」是絲杠馳動(dòng)進(jìn)綰糸統(tǒng)的總頻啊凼數(shù)； 構(gòu)造誤差公式:E=Ge( ω )-Gm( ω )，其中Gm( ω )為錘擊實(shí)驗(yàn)測(cè)試得至啲絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的總 頻響函數(shù)，Ε是參數(shù)向量α的非線性函數(shù)，α= [ </4/.?, 4 5//九 ' 氣< 總方差為 J(a) =ETE= {Ge( ω )-Gm( ω )}T{Ge( ω )-Gm( ω )} 55、 以總方差J(a)為目標(biāo)函數(shù)，以參數(shù)向量α為優(yōu)化參數(shù)，通過優(yōu)化算法求解全局最優(yōu) 解，從而得到<、與、<、4、<、<、 CJ、<、￥、4、4、4和4， 其中，< Η 4 4分別為左軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼； 、 、 ·.、 4為螺母處的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;#、軺、4、4為右 軸承組的直線剛度、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、直線阻尼和轉(zhuǎn)動(dòng)阻尼;^\ 4、4為導(dǎo)軌滑塊的徑向剛 度和阻尼。2.如權(quán)利要求1所述的絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)合面參數(shù)辨識(shí)方法，其特征在于，在步驟 S5中，采用粒子群算法作為優(yōu)化算法求解全局最優(yōu)解： 對(duì)所述優(yōu)化參數(shù)α作為粒子群算法中的粒子形成粒子群，粒子編碼為：初始化粒子群，設(shè)置種群規(guī)模Ν，其中每個(gè)粒子表示為i = 1，2，…Ν，給每個(gè)粒子設(shè)置初 始值； 設(shè)置慣性系數(shù)ω 〇，粒子最大速度Vmax，加速系數(shù)C1、C2，最大迭代次數(shù)Λ; 改變螺母的位置和施加簡(jiǎn)諧力的幅值，并分別計(jì)算得到相應(yīng)的匕（ω )，通過錘擊測(cè)試得 到相應(yīng)的Gm( ω ); 將J(a)作為目標(biāo)函數(shù)，參數(shù)向量α為優(yōu)化參數(shù)粒子群在迭代k次后，計(jì)算粒子ζ對(duì)應(yīng)的J (€〇，1 = 1，2，一，1選擇氕€〇最小的粒子|，1<|<1將氕|)與整個(gè)粒子群的最好位置的最 好值Pc相比較，如果JU)<Pc，則Pc = jU)，pg = L其中pg為整個(gè)粒子群的最好位置;反之保 留Pg和pg; 迭代k次后，粒子速度和位置根據(jù)其中，W是控制粒子群全局搜索和局部搜索能力的慣性因子，^和〇是[0，1]之間的任意 兩個(gè)數(shù)，Vl是粒子速度，pg是全局最好位置，CU是第i個(gè)粒子當(dāng)前最好位置； 最后重復(fù)上述步驟，直到規(guī)定的迭代次數(shù)沁，得到優(yōu)化后的#、尨、4、成、
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105956313SQ201610323632
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】王二化, 朱俊, 趙黎娜
【申請(qǐng)人】常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院