一種分析伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的新方法

一種分析伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的新方法引言伺服進(jìn)給系統(tǒng)作為現(xiàn)代機(jī)床的重要部件，其性能對(duì)于機(jī)床的加工精度、效率等諸多方面具有非常重要的影響。然而，這些系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中也存在著各種動(dòng)態(tài)誤差，這些誤差可能會(huì)對(duì)機(jī)床的加工精度產(chǎn)生不良的影響，從而導(dǎo)致加工品質(zhì)問題。因此，對(duì)于伺服進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析具有非常重要的意義。傳統(tǒng)的伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差分析方法主要基于信號(hào)處理技術(shù)和系統(tǒng)辨識(shí)方法，雖然這些方法在許多應(yīng)用中非常有效，但是在實(shí)際測(cè)試中存在一些局限性。本文提出了一種新的分析伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的方法，該方法基于傅里葉變換和小波變換技術(shù)，具有較高的精度和靈敏度。伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的產(chǎn)生原因伺服進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差產(chǎn)生原因包括以下幾個(gè)方面：1.機(jī)械軸承間隙、變形、磨損等原因?qū)е碌倪\(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不精確。2.整個(gè)系統(tǒng)的剛度、彈性變形等機(jī)械參數(shù)不均勻或者不確定造成的誤差。3.動(dòng)力系統(tǒng)誤差，比如伺服電機(jī)的實(shí)際性能不符合理論性能等原因產(chǎn)生的誤差。4.傳感器誤差，包括位置傳感器、力傳感器等的誤差,導(dǎo)致控制系統(tǒng)產(chǎn)生誤判。傳統(tǒng)的分析方法傳統(tǒng)的伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差分析方法主要有以下幾種：1.階躍響應(yīng)法：該方法通過改變速度或位置的階躍輸入來對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)產(chǎn)生的響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，然后對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)量等方法進(jìn)行分析。2.正弦信號(hào)法：該方法通過送入正弦輸入信號(hào)，并記錄系統(tǒng)的響應(yīng)，然后使用傅里葉變換方法提取系統(tǒng)的頻率特性。3.標(biāo)準(zhǔn)步驟法：該方法利用多個(gè)不同時(shí)刻、不同幅度的輸入，然后對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)量等方法進(jìn)行分析。雖然這些方法在許多應(yīng)用上非常有效，但是在實(shí)際測(cè)試中存在一些局限性，如無法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全局視角的分析，對(duì)周期性信號(hào)的響應(yīng)測(cè)試缺乏精度等。新的分析方法本文提出的新的分析方法可以很好地彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。具體的方法如下：1.基于傅里葉變換：該方法基于傅里葉變換，可以提取伺服系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。具體地，在測(cè)試時(shí)，我們首先將一個(gè)頻率為f的正弦波信號(hào)送給伺服系統(tǒng)。然后，使用恒功率負(fù)載或恒力負(fù)載測(cè)量系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，并對(duì)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換以提取頻率響應(yīng)特性。2.基于小波變換：該方法基于小波變換技術(shù)，可以通過分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，提取系統(tǒng)的時(shí)間區(qū)間響應(yīng)特性。具體地，在測(cè)試時(shí)，我們將一個(gè)短時(shí)間長(zhǎng)度的脈沖信號(hào)輸入伺服系統(tǒng)，記錄系統(tǒng)的響應(yīng)。然后，使用小波變換提取響應(yīng)信號(hào)的時(shí)間區(qū)間響應(yīng)特性。3.結(jié)合分析：將傅里葉變換和小波變換技術(shù)結(jié)合，可以得出一個(gè)系統(tǒng)的全局特性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)的全局性分析。分析結(jié)果我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中對(duì)伺服進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)用于傅里葉變換和小波變換中進(jìn)行分析。結(jié)果表明，我們提出的新方法具有較高的精度和靈敏度，并且可以對(duì)周期性信號(hào)和瞬態(tài)信號(hào)的動(dòng)態(tài)誤差進(jìn)行全局性分析。結(jié)論本文提出了一種新的分析伺服進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的方法，該方法基于傅里葉變換和小波變換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)周期性信號(hào)和瞬態(tài)信號(hào)的全局性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該