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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
1
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。
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关键词
机床
直线电机
热误差
建模
电磁-热-流
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职称材料
基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测
2
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。
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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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职称材料
题名
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
1
作者
陈茂雷
项四通
杨建国
机构
宁波大学机械工程与力学学院
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期34-43,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(52175470)
宁波市重点研发计划项目(2021Z077)资助。
文摘
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。
关键词
机床
直线电机
热误差
建模
电磁-热-流
Keywords
machine tool
linear motor
thermal error
modeling
electromagnetic-thermal-flow
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测
2
作者
陈茂雷
项四通
李浓
刘永荣
机构
宁波大学机械工程与力学学院
宁波德凯数控机床有限公司
出处
《机械制造》
2023年第10期54-59,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(编号:52175470)
宁波市自然科学基金重点项目(编号:2022J074)
宁波市重点研发计划项目(编号:2021Z077)
文摘
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。
关键词
经验模态分解
直驱进给轴
热误差
组合预测
Keywords
EMD
Direct-driven Feed Shaft
Thermal Error
Combined Prediction
分类号
TH133.2 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
陈茂雷
项四通
杨建国
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
基于经验模态分解的直驱进给轴热误差组合预测
陈茂雷
项四通
李浓
刘永荣
《机械制造》
2023
0
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职称材料
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