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综合考虑“电磁-热-流”多场耦合的直驱式进给轴热误差建模方法
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作者 陈茂雷 项四通 杨建国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期34-43,共10页
直线电机驱动的进给轴具有速度快、加速度大和响应时间短等优点,但其初级线圈发热量大易引起外部组件热变形,从而影响进给轴的定位精度。为解决这一问题,提出一种综合考虑“电磁-热-流”多物理场耦合下直驱进给轴的热误差建模方法。通... 直线电机驱动的进给轴具有速度快、加速度大和响应时间短等优点,但其初级线圈发热量大易引起外部组件热变形,从而影响进给轴的定位精度。为解决这一问题,提出一种综合考虑“电磁-热-流”多物理场耦合下直驱进给轴的热误差建模方法。通过分析直驱进给轴工作时的电磁场、热场和流场,建立了多物理场耦合下温度场的控制方程。提出了一种简化的控制方程求解法,将方程分离为产热、稳态热对流和热传导3个阶段再重新耦合,可求得温度场与变形场的显式解析模型。实验结果表明,本模型揭示了直驱进给轴热误差的形成机理,其可准确预测热误差,并能自动调整线性和非线性区间,对于提高直驱机床的运动精度具有重要意义。 展开更多
关键词 机床 直线电机 热误差 建模 电磁-热-流
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基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测
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作者 陈茂雷 项四通 +1 位作者 李浓 刘永荣 《机械制造》 2023年第10期54-59,共6页
为对直驱进给轴的热误差进行精确预测,提出一种基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测模型。使用经验模态分解,将温升序列重构为波动特征不同的频率项和趋势项。根据重构项的频率特性,分别输入长短期记忆神经网络、支持向量机和... 为对直驱进给轴的热误差进行精确预测,提出一种基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测模型。使用经验模态分解,将温升序列重构为波动特征不同的频率项和趋势项。根据重构项的频率特性,分别输入长短期记忆神经网络、支持向量机和自回归滑动平均模型,进行组合训练,以预测直驱进给轴的热误差。试验结果表明,组合预测模型的预测精度达到90.25%以上,最大预测误差控制在1.4μm以内,预测效果优于普通单项预测模型。 展开更多
关键词 经验模态分解 直驱进给轴 热误差 组合预测
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