-
题名基于输入整形算法的大型测量臂残余振动抑制研究
- 1
-
-
作者
杨云峰
窦晓亮
郝树涛
师永林
张端
薛宇良
-
机构
青海黄河上游水电开发有限责任公司
-
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第10期1981-1989,共9页
-
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB3306600)。
-
文摘
采用大型测量臂进行定点测量时,由于自身阻尼和刚度较小,会导致其残余振动衰减缓慢,测量时间较长。针对这一问题,对大型测量臂残余振动的开环控制进行了研究,提出了采用输入整形技术对测量臂的残余振动进行抑制的策略。首先,对输入整形原理、计算方法和输入整形器进行了阐述,推导出了脉冲系列中各脉冲的幅值和作用时间的约束方程,并给出了不同整形器抑制测量臂残余振动所需的脉冲序数和脉冲幅值及时间;然后,利用MATLAB对零振动整形器(ZV)、零振动一阶微分整形器(ZVD)和极不敏感整形器(EI)在残余振动、时滞和灵敏度三个方面进行了仿真,研究了测量臂的不同转速对不同整形器的时滞和余振的影响,并分析了不同整形器关于阻尼比和频率的灵敏度曲线;最后,搭建了测试平台,对三种整形器在不同转速下的抑振效果进行了测试,并采用仿真和实验相结合的方法,对比了不同输入整形器对大型测量臂的残余振动抑制效果。研究结果表明:当系统参数足够准确时,ZV整形器在半个振动周期后立刻消除残余振动,ZVD整形器和EI整形器都在一个振动周期后立刻消除残余振动;当系统阻尼比和固有频率不够准确时,ZVD整形器仍能实现较好的抑振效果,其在三种速度下对测量臂末端残余振动峰值抑制率分别为87.31%(1°/s)、42.26%(2°/s)和40.62%(3°/s)。基于输入整形技术的测量臂残余振动抑制策略可以满足大型测量臂残余振动抑制,提高了测量效率。
-
关键词
输入整形技术
振动控制
测量效率
零振动(ZV)整形器
零振动一阶微分(zvd)整形器
极不敏感(EI)整形器
MATLAB
-
Keywords
input shaping technology
vibration control
measuring efficiency
zero vibration(ZV)shaper
zero vibration and derivative(zvd)shaper
extra insensitive(EI)shaper
MATLAB
-
分类号
TH744
[机械工程—光学工程]
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
-
-
题名考虑刀具振动的高速五轴联动铣削机床振动抑制研究
被引量：2
- 2
-
-
作者
邓广
王宽田
梁世华
-
机构
桂林电子科技大学海洋工程学院
桂林理工大学信息科学与工程学院
-
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第3期577-584,共8页
-
基金
国家自然科学基金资助项目(41562018)
广西创新驱动发展专项(AA19254016)
全国大学生创新训练计划项目(202410595092,202410595086)。
-
文摘
由于高速五轴联动铣削加工中刀具存在振动现象,从而会使刀具与工件之间的相对位置发生偏差。针对该问题,提出了一种考虑刀具振动的高速五轴联动铣削机床振动抑制方法,提高了铣削机床的加工质量。首先,设计了零振动微分(ZVD)输入整形器,通过刀具轨迹整形优化了刀具的运动轨迹,减少了切削力波动和振动;然后,设计了一个五层结构的模糊神经网络控制器,利用模糊神经网络实时控制切削参数,以适应加工过程中的变化,保持加工过程的稳定性;最后,通过分析铣削力与未铣削切屑厚度之间的关系,实施了刀具振动抑制,降低了伺服进给系统的谐振,提高了振动抑制效率。研究结果表明:在应用该方法抑制刀具振动后,高速五轴联动铣削机床的刀具振动幅度由(-14.7,14.8)μm降低到(-5.8,7.8)μm;自动跟踪弧线形焊缝时,该方法抑制后的轨迹与实际轨迹几乎一致;薄壁件最大偏差仅为0.03 mm;断续切削加工中的偏差最大值仅为0.02 mm。该方法能够有效抑制刀具振动,解决了刀具振动产生的偏差问题,为机床准确进给奠定基础,具有工程实用性。
-
关键词
机械振动
刀具振动
高速五轴联动铣削机床
零振动微分输入整形器
模糊神经网络
振动抑制
-
Keywords
mechanical vibration
tool vibration
high speed five axis linkage milling machine
zero vibration derivative(zvd)input shaper
fuzzy neural network
vibration suppression
-
分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
-
