机械工程学报

作者：刘琪, 卢红, 张新宝, 代家舜

单位：1. 武汉理工大学机电工程学院 武汉 4300702. 华中科技大学机械科学与工程学院 武汉 430074

关键词：H型双驱进给系统,机电-刚柔混合,状态相关参数,同步控制策略,动态特性；

基金：国家自然科学基金(51675393)和湖北省知识产权“三大工程”(2019-1-76)资助项目。

动态特性是影响H型双驱进给系统定位精度的关键因素。基于重心驱动原理的H型双驱进给系统在位置状态变化时无法保证双轴驱动力合力通过运动件重心造成系统产生动态误差,从而导致H型双驱进给系统的定位精度提升依然存在困难。从H型双驱进给系统的结构特性分析出发,考虑H型横梁和移动部件位置状态对系统动力学参数的影响,建立了H型双驱进给系统刚柔耦合动力学模型。结合伺服电机控制模型,采用状态空间方法得到H型双驱进给系统的机电-刚柔混合模型。利用模态实验验证所建立的动力学模型的正确性。通过数值仿真分析了系统对阶跃信号、S型信号和斜坡信号的响应特性,得到了H型横梁和移动部件位置状态、进给速度状态和同步控制策略对H型双驱进给系统的动态误差、跟踪误差和同步误差大小的影响规律。所建立的机电-刚柔混合模型能够有效地揭示H型双驱进给系统状态相关参数对系统定位精度的影响,可为H型双驱进给系统同步控制和误差补偿研究奠定理论基础。

来源：2023年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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