机械工程学报

作者：黄涛, 杜双江, 张钎, 曹华军

单位：1. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044;2. 重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆 400044

关键词：滚珠丝杠,线性变参数,系统辨识,参数拟合,插值；

基金：国家重点研发计划(2018YFB1701203)、国家自然科学基金(51805053)和中央高校基本科研业务费专项资金(2020CDJGFJX010)资助项目

准确建立滚珠丝杠传动系统动力学模型是实现高速、高加速度和高精度运动控制的基础。滚珠丝杠传动系统的动力学特性具有不确定性，实际是随位置、负载质量等变量变化的，数学上应描述为变参数模型。因此，一种滚珠丝杠传动系统线性变参数(Linear parameter varying, LPV)动力学模型实验建模方法被提出。通过局部频域辨识方法获得非参数模型，并采用非线性最小二乘方法得到模态叠加形式的传递函数模型。采用傅里叶级数形式的正交基函数拟合方法，对不同位置下的局部传递函数模型参数进行拟合，获得与位置相关的参数模型。基于拟合结果，选择合适的工况点进行三次样条插值，得到与位置、负载质量相关的LPV模型。所提出方法应用于滚珠丝杠试验台，获得了一个与全局位置、负载质量相关性高的LPV模型，为实现基于LPV模型的高速、高精度运动控制提供了基础。

来源：2022年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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